Question

（15分）非金屬元素氮有多種氧化物，如NO、NO₂、N₂O₄等。已知NO₂和N₂O₄的結構式分別是和。實驗測得N－N鍵鍵能為167kJ·mol^－1，NO₂中氮氧雙鍵的平均鍵能為466 kJ·mol^－1，N₂O₄中氮氧雙鍵的平均鍵能為438.5 kJ·mol^－1。

（1）寫出NO₂轉化為N₂O₄的熱化學方程式_________________________________________

（2）對反應2NO₂ (g) N₂O₄ (g)，在溫度為T₁、T₂時，平衡體系中NO₂的體積分數隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是(         )

A．A、C兩點的反應速率：A＞C

B．B、C兩點的氣體的平均相對分子質量：B＜C

C．A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺

D．由狀態B到狀態A，可以用加熱的方法

（3）在100℃時，將0.400mol的NO₂氣體充入2 L抽空的密閉容器中，每隔一定時間就對該容器內的物質進行分析，得到如下表數據：

時間（s）	0	20	40	60	80
n(NO2)/mol	0.40	n1	0.26	n3	n4
n(N2O4)/mol	0.00	0.05	n2	0.08	0.08

①在上述條件下，從反應開始直至20 s時，二氧化氮的平均反應速率為___     __。

②2NO₂(g) N₂O₄(g)該反應的平衡常數K的值為              ；若100℃時的某時刻測得c(NO₂)=1.00mol/L,c(N₂O₄)=0.20mol/L，則該時刻的v_正 　　  v_逆（填“>”、“<”或“=”），升高溫度后，反應2NO₂N₂O₄的平衡常數K將        （填“增大”、“減小”或“不變”）。

③若在相同情況下最初向該容器充入的是N₂O₄氣體，要達到上述同樣的平衡狀態，N₂O₄的起始濃度是_____________mol·L^－1。

④計算③中條件下達到平衡后混合氣體的平均相對分子質量為____________。（結果保留小數點后一位）

 

Answer 1

【答案】

（共15分）

（1）2NO₂ (g) N₂O₄ (g)　　ΔH＝-57 kJ·mol^－1（2分）

（2）D（2分）

（3）①0.0025 mol·(L·s)^-1　（2分）　　　　

②K＝2.8（2分），〉（2分），減小（1分）

③0.10（2分）

④57.5（2分）

【解析】計算過程：　　     N₂O₄  2NO₂ 

起始濃度(mol·L^－1)      0.10        0

轉化濃度（mol·L^－1)     0.06        0.12

平衡濃度(mol·L^－1)　    0.04        0.12