阱（N2H4）常用于火箭或原电池的燃料．己知：①N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol②N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-534.0kJ•mol③H2O（g）=H2O（1）△H=-44kJ/mol（1）2N2H4（g）+2NO2（g）=3N

Question

阱（N ₂H₄）常用于火箭或原电池的燃料．己知：
①N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534.0kJ•mol
③H₂O（g）=H₂O（1）△H=-44kJ/mol
（1）2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（1）△H=___kJ．mol^-1
（2）一定温度下，将N₂H₄与N0₂以体积比1：1置于10L密闭容器中发生反应：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（1）
下列不能说明反应达到平衡状态的是___．（填序号）
a．混合气体密度保持不变　　　　b．混合气体颜色保持不变
c．N₂H₄比与NO₂体积比保持不变　d．体系压强保持不变
（3）在10L的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量变化如下表：

物质的量/时间	n（N2H4）	n（NO2）	n（N2）
起始	0.8	1.6	0
第2min	0.6	a	0.3
第5min	0.4	1.2	0.6
第6min	0.4	1.2	0.6
第10min	0.6	1.4	0.3

前2min内NO₂的平均反应速率为___．平衡时N0₂的转化率___；（2）中反应平衡常数表达式为___，计算该温度下反应的平衡常数K=___．反应在第6min时改变了条件，改变的条件可能是___（填序号）a．使用催化剂b．升高温度c．扩大容器容积d．增加N0₂的量
（4）若在一定温度下，（2）中反应的平衡常数为20，反应到某时刻测得N₂H₄、NO₂、N₂的溶度均为0.1mol．L^-1，此时v正___v逆．

Answer 1

（1）已知：①N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534.0kJ•mol
③H₂O（g）=H₂O（1）△H=-44kJ/mol
②×2-①+③×4得到：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（1）根据盖斯定律，△H=2×（-534.0kJ/mol）-67.7kJ/mol+4×（-44kJ/mol）=-1311.7kJ/mol；
故答案为：-1311.7；
（2）a．混合气体密度等于质量和体积的比值，但是密度始终保持不变，所以不一定是平衡状态，故错误；
b．混合气体颜色保持不变，说明各组分的浓度不随着时间的改变而改变，达到了平衡，故正确；
c．将N₂H₄与N0₂以体积比1：1置于密闭容器中，N₂H₄比与NO₂体积比始终保持不变，此时不一定是平衡状态，故错误；
d．反应前后气体的系数和不变化，所以体系压强保持不变，说明反应达到了平衡，故正确；
故选ac；
（3）前2min内NO₂的平均反应速率为((0.8mol-0.6mol)/(10L))/(2min)=0.01mol/（L•min），平衡时N0₂的转化率(1.6-1.2)/(1.6)×100%=25%，（2）中反应平衡常数表达式为K=(c3(N2))/(c2(N2H4)•c2(NO2))，计算该温度下反应的平衡常数K=(0．63)/(1．22×0．42)=0.9375，反应在第6min时改变了条件，此时各组分的浓度仍然保持不变，但是到了10min时，反应物的浓度增加，产物浓度减小，所以改变的条件可能是升高温度或是扩大容器容积，平衡逆向移动的结果，故选bc；故答案为：0.01mol/（L•min）；25%；K=(c3(N2))/(c2(N2H4)•c2(NO2))；0.9375；bc；
（4）若在一定温度下，（2）中反应的平衡常数为20，反应到某时刻测得N₂H₄、NO₂、N₂的溶度均为0.1mol．L^-1，此时Qc=(0．13)/(0．12×0．12)=10<K，所以v正>v逆，故答案为：>．