研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
(1)发射“神舟十三”号的火箭推进剂为液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)。
已知:①C2H8N2(l)+4O2(g)═2CO(g)+N2(g)+4H2O(l)ΔH=-2765.0kJ•mol-1
②2O2(g)+N2(g)═N2O4(l)ΔH2=-19.5kJ•mol-1
③H2O(g)═H2O(l)ΔH3=-44.0kJ•mol-1
则C2H8N2(l)+2N2O4(1)═3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)的ΔH为 -2550.0kJ•mol-1-2550.0kJ•mol-1。
(2)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步:I2(g)→2I(g)(快反应)
第二步:I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步:IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k•c(N2O)•[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是 BDBD。
A.N2O分解反应中,k值与碘蒸气浓度大小有关
B.v(第二步的逆反应)<v(第三步反应)
C.IO为反应的催化剂
D.第二步活化能比第三步大
(3)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.8kJ•mol-1。
实验测得:v正=k正•p2(NO)•p2(CO),v正=k逆p(N2)•p2(CO2)。其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,只与温度有关;p为气体分压(分压=物质的量分数×总压)。
①达到平衡后,仅升高温度,k增大的倍数 小于小于(填“大于”“小于”或“等于”)k增大的倍数。
②一定温度下在刚性密闭容器中充入CO、NO和N2物质的量之比为2:2:1,压强为pokPa。达平衡时压强为0.9pokPa,则k正k逆=7.5p07.5p0。
(4)我国科技人员计算了在一定温度范围内下列反应的平衡常数Kp:
①3N2H4(1)=4NH3(g)+N2(g)ΔH1 Kp1
②4NH3(g)=2N2(g)+6H2(g)ΔH2 Kp2
绘制pKp1-T和pKp2-T的线性关系图如图所示:(已知:pKp=-1gKp)

①由图可知,ΔH1<<0(填“>”或“<”)。
②反应3N2H4(1)=3N2(g)+6H2(g)的K=Kp1•Kp2Kp1•Kp2(用Kp1、Kp2表示);该反应的ΔH <<0 (填“>”或“<”),写出推理过程 设T2>T1,由图可知:pKp1(T2)-pKp1(T1)>|pKp2(T2)-pKp2(T1)|则:pKp1(T2)-pKp1(T1)>pKp2(T1)-pKp2(T2),pKp1(T2)+pKp2(T2)>pKp1(T1)+pKp2(T1),lg[Kp1(T1)•Kp2(T1)]>lg[Kp1(T2)•Kp2(T2)]即K(T1)>K(T2),因此该反应正反应为放热反应设T2>T1,由图可知:pKp1(T2)-pKp1(T1)>|pKp2(T2)-pKp2(T1)|则:pKp1(T2)-pKp1(T1)>pKp2(T1)-pKp2(T2),pKp1(T2)+pKp2(T2)>pKp1(T1)+pKp2(T1),lg[Kp1(T1)•Kp2(T1)]>lg[Kp1(T2)•Kp2(T2)]即K(T1)>K(T2),因此该反应正反应为放热反应。
k
正
k
逆
7
.
5
p
0
7
.
5
p
0
【考点】化学平衡的计算;用盖斯定律进行有关反应热的计算.
【答案】-2550.0kJ•mol-1;BD;小于;;<;Kp1•Kp2;<;设T2>T1,由图可知:pKp1(T2)-pKp1(T1)>|pKp2(T2)-pKp2(T1)|则:pKp1(T2)-pKp1(T1)>pKp2(T1)-pKp2(T2),pKp1(T2)+pKp2(T2)>pKp1(T1)+pKp2(T1),lg[Kp1(T1)•Kp2(T1)]>lg[Kp1(T2)•Kp2(T2)]即K(T1)>K(T2),因此该反应正反应为放热反应
7
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0
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:67引用:6难度:0.6
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D.加入合适的催化剂
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