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) ΔH＝-57.20 kJ·mol^-1。一定温度下，在密闭容器中反应2NO₂(g) N₂O₄(g)达到平衡。

其他条件不变时，下列措施能提高NO₂转化率的是______________(填字母)。

A.减小NO₂的浓度

B.降低温度

C.增加NO₂的浓度

D.升高温度

(2)25 ℃时，1.00 g N₂H₄(l)与足量N₂O₄(l)完全反应生成N₂(g)和H₂O(l)，放出19.14 kJ的热量。则反应2N₂H₄(l)+N₂O₄(l)====3N₂(g)+4H₂O(l)的ΔH＝____________________kJ·mol^-1。

(3)17 ℃、1.01×10⁵ Pa，密闭容器中N₂O₄和NO₂的混合气体达到平衡时，c(NO₂)＝0.030 0 mol·L^-1、c(N₂O₄)＝0.012 0 mol·L^-1。计算反应2NO₂(g) N₂O₄(g)的平衡常数K。

(4)现用一定量的Cu与足量的浓HNO₃反应，制得1.00 L已达到平衡的N₂O₄和NO₂的混合气体(17 ℃、1.01×10⁵ Pa)，理论上至少需消耗Cu多少克？

Answer 1

(1)BC

(2)-1 224.96

(3)根据题意知平衡时：c(N₂O₄)＝0.012 0 mol·L^-1；c(NO₂)＝0.030 0 mol·L^-1

答：平衡常数为13.3。

(4)由(3)可知，在17 ℃、1.01×10⁵ Pa达到平衡时，1.00 L混合气体中：

n(N₂O₄)＝c(N₂O₄)×V＝0.012 0 mol·L^-1×1.00 L＝0.012 0 mol

n(NO₂)＝c(NO₂)×V＝0.030 0 mol·L^-1×1.00 L＝0.030 0 mol

则n_总(NO₂)＝n(NO₂)+2×n(N₂O₄)＝0.054 0 mol

由Cu+4HNO₃ Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O可得

答：理论上至少需消耗Cu 1.73 g。

解析：(1)要提高NO₂的转化率，即要使平衡

2NO₂(g) N₂O₄(g) ΔH＝-57.20 kJ·mol^-1向右移动，采取的措施有降低温度和增大气体压强，所以本题选BC。

(4)计算中，要注意运用(3)题中的已知条件。