Question

100℃时，在1L恒温恒容的密闭容器中，通入0.1 mol N₂O₄，发生反应：N₂O₄(g) 2NO₂(g);△H=" +57.0" kJ·mol^-1，NO₂和N₂O₄的浓度如图甲所示。NO₂和N₂O₄的消耗速率与其浓度的关系如乙图所示，

（1）在0～60s内，以N₂O₄表示的平均反应速率为                    mol·L^-1·s^-1。
（2）根据甲图中有关数据，计算100℃时该反应的平衡常数K₁=              =0.36mol.L^-1.S^-1
若其他条件不变，升高温度至120℃，达到新平衡的常数是k₂，则k₁       k₂（填“＞”、“＜”或“＝”）。（3）反应进行到100s时，若有一项条件发生变化，变化的条件可能是                   。
A．降低温度  B．通入氦气使其压强增大   C．又往容器中充入N₂O₄  D．增加容器体积
（4）乙图中, 交点A表示该反应的所处的状态为             。
A．平衡状态     B．朝正反应方向移动     C．朝逆反应方向移动     D．无法判断
（5）已知N₂(g)+2O₂(g)=2NO₂(g)         △H=" +67.2" kJ·mol^-1
N₂H₄(g)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(g)  △H=" -534.7" kJ·mol^-1
N₂O₄(g) 2NO₂(g)          △H=" +57.0" kJ·mol^-1
则2N₂H₄(g)+N₂O₄(g)=3N₂(g)+4H₂O(g)      △H=           kJ·mol^-1

Answer 1

（1）、10^-3 （2分）； （2）、c² NO₂/ c N₂O₄（或0.12²/0.04）（2分），＜（2分）
（3）、A （4分） （4）、B（3分）     （5）、-1079.6 （3分，未写“-”号扣1分）

试题分析: （1）由甲图可知，在60s时，N₂O₄的浓度为0.04 mol·L^-1 ，所以以N₂O₄表示的平均反应速率为v="(0.1-0.04)" mol·L^-1÷60s="0.001" mol·L^-1·s^-1 。
（2）甲图可知在反应到60s时，反应物和生成物的浓度保持不变，所以此时反应达平衡，平衡常数K₁=c²(NO₂)/ c(N₂O₄)=0.12²/0.04=0.36mol.L^-1.S^-1 ;因为该反应的焓变△H>0，所以是个放热反应，所以升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，k₁<k₂ 。
（3）从图像上来看，100s时，反应物浓度增大，生成物浓度减小，说明平衡逆向移动，所以这一改变的条件可能是降低温度，平衡逆向移动了，A正确；通入不反应的惰性气体对反应无影响，B错误；反应物和生成物的变化量之比为1:2，所以不是改变反应物和生成物的量，C错误；增大容器的体积，系统压强减小，各物质的浓度瞬间改变，且平衡正向移动，所以D错误；故选A。
（4）乙图中交点A表明此刻v(NO₂)消耗= v(N₂O₄)消耗，但v(NO₂)生成= 2v(N₂O₄)消耗，所以v(NO₂)生成>v(NO₂)消耗，所以反应正向进行，故选B。
（5）根据热化学方程式和盖斯定律可知，所求方程式=2×②+③-①，所以△H=2×△H₂+△H₃-△H₁="-1079.6" kJ·mol^-1 。