100℃时，在1L恒温恒容的密闭容器中，通入0.1molN2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)ΔH=...

问题详情：

100℃时，在1 L恒温恒容的密闭容器中，通入0.1molN2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)ΔH=+57.0kJ·mol-1，NO2和N2O4的浓度随时间变化情况如图所示。

Ⅰ.（1）在0~60 s内，以N2O4表示的平均反应速率为____mol·L-1·s-1。

（2）反应进行到100s时，若只有一项条件发生变化，则变化的条件可能是____。

A．降低温度                            B．通入氦气  

C．又往容器中充入N2O4 D．增大容器容积

（3）已知： N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.2kJ·mol-1，N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.7kJ·mol-1，N2O4(g)=2NO2(g)   ΔH=+57.0kJ·mol-1，则2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)  ΔH=____kJ·mol-1。

Ⅱ.向容积为2 L的密闭容器中通入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。

（4）保持其他条件不变：

①若向平衡体系中再通入0.20molH2O(g)，平衡将___(填“向右”、“向左”或“不”)移动，达到新的平衡状态后，H2O(g)的体积分数将____(“变大”、“变小”或“不变”)；

②在VL密闭容器中通入10molCO和10molH2O(g)发生上述反应，在T℃达到平衡，然后急速除去水蒸气(除水蒸气时其他各成分的物质的量不变)，将混合气体燃烧，测得放出的热量为2842kJ(已知CO的燃烧热为283kJ·mol-1，H2的燃烧热为286kJ·mol-1)，则T℃平衡常数K=____。（精确到小数点后两位）

【回答】

    (1). 1×10-3    (2). A    (3). -1079.6    (4). 向右    (5). 变大    (6). 0.44

【解析】

【分析】

由图*可知，起始时c（ N2O4）=0.1mol/L，60秒时反应处于平衡状态时c（ N2O4）=0.04mol/L，c（ NO2）=0.12mol/L，

（1）根据v=△c/△t计算反应速率；

(2).根据平衡移动及各量的变化情况进行判断；

（3）根据盖斯定律计算出反应热，写出热化学方程式

（4）CO、H2的物质的量各为10mol，根据燃烧放出的热量求出CO、H2各自的物质的量，利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量，代入平衡常数计算．

【详解】Ⅰ由图*可知，起始时c( N2O4)=0.1mol/L，60秒时反应处于平衡状态时c( N2O4)=0.04mol/L，c( NO2)=0.12mol/L，(1)根据v=△c/△t，以N2O4表示的平均反应速率为（0.1mol/L−0.04mol/L）60s=1×10-3mol/(L⋅s)，

故*为为：1×10−3；

（2）A. 该反应是吸热反应，降低温度，平衡左移，c( NO2)减小，c( N2O4)增大，与图像相符，故A选；

B. 恒温恒容通入氦气，平衡不移动，各组分浓度不变，与图像不符，故B不选；

C．又往容器中充入N2O4，100s时N2O4浓度增大，c( NO2)也增大，N2O4浓度曲线应断开，和图像不符，故C不选；

D. 增大容器体积，各组分的浓度都减小，和图像不符，故D不选；

故选A。

（3）①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.2kJ·mol-1.

②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.7kJ·mol-1，

③N2O4(g)=2NO2(g)   ΔH=+57.0kJ·mol-1

根据盖斯定律,②×2−①+③可写出热化学方程式2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=−534.7kJ⋅mol−1×2−67.2kJ⋅mol−1+57.0kJ⋅mol−1=−1079.6kJ⋅mol−1，

故*为：−1079.6.

Ⅱ①保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H O(g)，与原平衡相比平衡向右移动，但由于通入了H O(g)，故达到新的平衡状态后，H O(g)的体积分数变大；

②由方程式CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)可知，1molCO反应生成1molH2,开始通入10molCO，平衡时CO、H2的物质的量之和为10mol

设CO、H2物质的量为x、y，则：，

解得：，

利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量，

      CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)，

起始：10mol  10mol     0       0 

转化：4mol   4mol     4mol      4mol

平衡：6mol   6mol     4mol     4mol

所以T℃时反应的平衡常数为：K===0.44

故*为：0.44

知识点：化学反应速率

题型：填空题