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(jié)構(gòu)式分別是和。實(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)化為N₂O₄的熱化學(xué)方程式_________________________________________

（2）對(duì)反應(yīng)2NO₂(g) N₂O₄ (g)，在溫度為T₁、T₂時(shí)，平衡體系中NO₂的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示。下列說法正確的是(        )

A．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＞C

B．B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量：B＜C

C．A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺

D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法

（3）在100℃時(shí)，將0.400mol的NO₂氣體充入2 L抽空的密閉容器中，每隔一定時(shí)間就對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下表數(shù)據(jù)：

時(shí)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(yīng)開始直至20 s時(shí)，二氧化氮的平均反應(yīng)速率為___    __。

②2NO₂(g) N₂O₄(g)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為             ；若100℃時(shí)的某時(shí)刻測得c(NO₂)=1.00mol/L,c(N₂O₄)=0.20mol/L，則該時(shí)刻的v_正 　　  v_逆（填“>”、“<”或“=”），升高溫度后，反應(yīng)2NO₂N₂O₄的平衡常數(shù)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(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài)，N₂O₄的起始濃度是_____________mol·L^－1。

④計(jì)算③中條件下達(dá)到平衡后混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為____________。（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位）

 

Answer 1

（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�。�1分）

③0.10（2分）

④57.5（2分）

解析:計(jì)算過程：　　     N₂O₄  2NO₂ 

起始濃度(mol·L^－1)      0.10        0

轉(zhuǎn)化濃度（mol·L^－1)     0.06        0.12

平衡濃度(mol·L^－1)　    0.04        0.12