联氨（N2H4）及其衍生物是一类重要的火箭燃料．N2H4与N2O4反应能放出大量的热．（1）已知：2NO2（g）⇌N2O4（g），N2O4为无色气体．①在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H0（填写

Question

联氨（N₂H₄）及其衍生物是一类重要的火箭燃料．N₂H₄与N₂O₄反应能放出大量的热．
（1）已知：2NO₂（g）⇌N₂O₄（g），N₂O₄为无色气体．
①在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H___0（填写“>”、“<”、“=”）
②一定温度下，在密闭恒容容器中反应2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）达到平衡，达到平衡状态的标志___．
A．单位时间内消耗n molN₂O₄的同时生成2nmolNO₂
B．用NO₂、N₂O₄的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2：1的状态
C．混合气体的颜色不再改变的状态
D．混合气体的密度不再改变的状态
E．混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
③其他条件不变时，下列措施能提高NO₂转化率的是___（填字母）
A．增大NO₂的浓度    B．降低温度    C．减小压强   D．加入催化剂
（2）25℃时，1molN₂H₄（l）与足量N₂O₄（l）完全反应生成N₂（g）和H₂O（l），放612.5kJ的热量．
请写出该反应的热化学方程式：___．
（3）17℃、1.01×10⁵Pa，往10L密闭容器中充入NO₂，达到平衡时，n（NO₂）=0.2mol，n（N₂O₄）=0.16mol．则反应初始时，充入NO₂的物质的量为___；该温度下反应N₂O₄（g）⇌2NO₂（g）的平衡常数K为___．

Answer 1

（1）△H-T△S<0的反应能够自发进行，该反应△S<0，若反应能够自发进行，△H必须小于0，故答案为：<；
②A、生成n mol N₂O₄的同时生成2nmolNO₂，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故A正确；
B、速率之比等于化学计量数之比，不能说明反应达到平衡状态，故B错误；
C、颜色不变，说明二氧化氮的浓度不变，反应达到平衡状态，故C正确；
D、密度始终不变，所以密度不变不能说明反应达到平衡状态，故D错误；
E、平均相对分子质量不再改变，说明气体物质的量不变，反应达到平衡状态，故E正确；
故选ACE；
③A、减小二氧化氮的浓度，平衡逆向移动，其转化率减小，故A错误；
B、降低温度平衡向正向移动，其转化率增大，故B正确；
C、增大压强平衡正向移动，其转化率增大，故C正确；
D、升高温度，平衡逆向移动，其转化率减小，故D错误；
故选BC；
（2）1molN₂H₄（l）与足量N₂O₄（l）完全反应生成N₂（g）和H₂O（l），放612.5kJ的热量，其热化学方程式为2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1225KJ/mol，故答案为：2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1225KJ/mol；
（3）17℃、1.01×10⁵Pa，往10L密闭容器中充入NO₂，达到平衡时，c（NO₂）=0.2mol•L^-1、c（N₂O₄）=0.16mol•L^-1，反应初始时，充入NO₂的物质的量浓度为0.34mol/L，n（NO₂）=C（NO₂）•V=0.34mol/L×10L=3.4mol；
该反应的平衡常数K=(0.16)/(0．22)=4mol^-1/L^-1该温度下反应N₂O₄（g）⇌2NO₂（g）的平衡常数K′=(1)/(K)=0.25mol/L；
故答案为：3.4mol；0.25．