Question

【題目】聯氨（N2H4）及其衍生物是一類重要的火箭燃料，N2H4與N2O4能放出大量的熱。

（1）已知：2NO2(g)＝N2O4(g) △H＝－57.20kJ·mol－1。一定溫度下，在密閉容器中反應2NO2(g)＝N2O4(g) 達到平衡。其它條件不變時，下列措施：

A．減小NO2的濃度 B．降低溫度 C．增加NO2的濃度 D．升高溫度

能提高NO2轉化率的是_______（填字母）。

（2）25℃時，1.00gN2H4(l)與足量N2O4(l)完全反應生成N2(g)和H2O (l) ，放出19.14kJ

的熱量。則反應2N2H4(l)+N2O4(l)＝3N2(g)+4H2O (l)的△H＝______kJ·mol－1。

（3）17℃、1.01×105Pa，密閉容器中N2O4和NO2的混合氣體達到平衡時，c(NO2)＝0.0300mol·L－1、c(N2O4)＝0.0120mol·L－1。計算反應2 NO2(g)N2O4(g)的平衡常數K=______。

（4）現用一定量的Cu 與足量的濃HNO3反應，制得1.00L已達平衡的N2O4和NO2

混合氣體（17℃、1.01×105Pa），理論上至少需消耗Cu的質量是________。

Answer 1

【答案】BC －1224.96 13.3 1.73g

【解析】

（1）由于該反應為氣體體積減小的放熱反應，要提高NO2轉化率，則應該采取：①降低溫度；②增加NO2的濃度；③增大壓強等措施。所以B、C符合要求；

（2）由1.00gN2H4(l)放出19.14kJ，則2mol(即64g)N2H4(l)放熱為1224.96kJ，所以△H＝1224.96kJ·mol－1。

（3）、根據題意知，平衡時c(N2O4)＝0.0120mol·L－1、c(NO2)＝0.0300mol·L－1，K＝c(N2O4)/c2(NO2) ＝0.0120/0.0300×0.0300 ＝13.3。

（4）由（3）可知，在17℃、1.01×105Pa達到平衡時，1.00L混合氣體中，n(N2O4)＝c(N2O4)×V＝0.0120mol·L－1×1.00L＝0.0120mol，n(NO2)＝c(NO2)×V＝0.0300mol·L－1×1.00L＝0.0300mol，則n總(NO2)＝n(NO2)＋2×n(N2O4)＝0.0540mol，由Cu＋4HNO3＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O可得：m(Cu)＝ 64g·mol－1×0.0540mol/2 ＝1.73g。