【题目】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-1NO2N2O4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-1N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.7kJ·mol-1N2O4(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COH2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)

4)保持其他条件不变:

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

VL密闭容器中通入10molCO10molH2O(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-1H2的燃烧热为286kJ·mol-1),则T℃平衡常数K=____。(精确到小数点后两位)


参考答案:

【答案】1×10-3 A -1079.6 向右 变大 0.44

【解析】

由图甲可知,起始时cN2O4=0.1mol/L60秒时反应处于平衡状态时cN2O4=0.04mol/LcNO2=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

4COH2的物质的量各为10mol,根据燃烧放出的热量求出COH2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.

Ⅰ由图甲可知,起始时c(N2O4)=0.1mol/L60秒时反应处于平衡状态时c(N2O4)=0.04mol/Lc(NO2)=0.12mol/L(1)根据v=c/t,以N2O4表示的平均反应速率为(0.1mol/L0.04mol/L60s=1×10-3mol/(Ls)

故答案为为:1×103

2A. 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N2O4100sN2O4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.

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

N2O4(g)=2NO2(g) ΔH=+57.0kJ·mol-1

根据盖斯定律,×2+③可写出热化学方程式2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) H=534.7kJmol1×267.2kJmol1+57.0kJmol1=1079.6kJmol1

故答案为:1079.6.

①保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20 mol HO(g),与原平衡相比平衡向右移动,但由于通入了HO(g),故达到新的平衡状态后,HO(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COH2的物质的量之和为10mol

COH2物质的量为xy,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:10mol10mol00

转化:4mol4mol4mol4mol

平衡:6mol6mol4mol4mol所以T℃时反应的平衡常数为:K===0.44

故答案为:0.44

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