100℃时,在1L恒温恒容的密闭容器中,通入0.1
mol N2O4,发生反应:N2O4(g)
2NO2(g);△H= +57.0 kJ·mol-1,NO2和N2O4的浓度如图甲所示。NO2和N2O4的消耗速率与其浓度的关系如乙图所示,
(1)在0~60s内,以N2O4表示的平均反应速率为 mol·L-1·s-1 。
(2)根据甲图中有关数据,计算100℃时该反应的平衡常数K1=
=0.36mol.L-1.S-1
若其他条件不变,升高温度至120℃,达到新平衡的常数是k2 ,则k1
k2 (填“>”、“<”或“=”)。(3)反应进行到100s时,若有一项条件发生变化,变化的条件可能是
。
A.降低温度 B.通入氦气使其压强增大 C.又往容器中充入N2O4
D.增加容器体积
(4)乙图中, 交点A表示该反应的所处的状态为
。
A.平衡状态 B.朝正反应方向移动 C.朝逆反应方向移动 D.无法判断
(5)已知N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)
△H= +67.2 kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)
△H= -534.7 kJ·mol-1
N2O4(g) 2NO2(g)
△H= +57.0 kJ·mol-1
则2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)
△H=
kJ·mol-1
答案:
(1)、10-3 (2分); (2)、c2 NO2/ c N2O4(或0.122/0.04)(2分),<(2分)
(3)、A (4分) (4)、B(3分) (5)、-1079.6 (3分,未写“-”号扣1分)
【解析】
试题分析: (1)由甲图可知,在60s时,N2O4的浓度为0.04 mol·L-1 ,所以以N2O4表示的平均反应速率为v=(0.1-0.04) mol·L-1÷60s=0.001 mol·L-1·s-1 。
(2)甲图可知在反应到60s时,反应物和生成物的浓度保持不变,所以此时反应达平衡,平衡常数K1=c2(NO2)/ c(N2O4)=0.122/0.04=0.36mol.L-1.S-1 ;因为该反应的焓变△H>0,所以是个放热反应,所以升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大,k1v(NO2)消耗,所以反应正向进行,故选B。
(5)根据热化学方程式和盖斯定律可知,所求方程式=2×②+③-①,所以△H=2×△H2 +△H3-△H1=-1079.6 kJ·mol-1 。
考点:本题考查的是化学反应速率、化学平衡、化学反应与能量的知识点。