Question

在容积为10L的容器中，通入一定量的N₂O₄，发生反应N₂O₄（g）═2NO₂（g），随温度升高，混合气体的颜色变深．回答下列问题：

（1）反应的△H

 

0（填“大于”或“小于”）； 100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图1所示．在0～6min时段，反应速率v（N₂O₄）为

 

；反应的平衡常数K为

 

．
（2）100℃时达平衡后，改变反应温度为T，c（N₂O₄） 以0.20mol?L^-1?min^-1的平均速率降低，经1min又达到平衡，则T

 

100℃（填“大于”或“小于”），判断理由是

 

．
（3）肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，生成产物无污染，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液．如图2是一个电化学装置示意图，用肼-空气燃料电池做此装置的电源．如果A是铂电极，B为石墨电极，C是氯化钠，则若要制得11.2L Cl₂气体（标准状况下），该燃料电池理论上需消耗

 

 mol N₂H₄．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,原电池和电解池的工作原理

专题：

分析：（1）随温度的升高，混合气体的颜色变深，化学平衡向正反应方向移动，据此判断；反应速率利用公式v=

△c

△t

计算得到；化学平衡常数利用化学平衡常数表达式计算；
（2）N₂O₄的浓度降低，平衡向正反应方向移动，由于正反应方向吸热，T＞100℃；
（3）根据电极反应式计算气体的物质的量和肼的质量关系．

解答： 解：（1）随温度的升高，混合气体的颜色变深，化学平衡向正反应方向移动，即△H＞0；0～60s时段，N₂O₄浓度变化为：1.0mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L，v（N₂O₄）=

0.6mol/L

60s

=0.01mol?L^-1?s^-1；K=

c2(NO2)

c(N2O4)

=

1．22

0.4

=3.6，
故答案为：大于；0.01mol?L^-1?s^-1；3.6；
（2）N₂O₄的浓度降低，平衡向正反应方向移动，由于正反应方向吸热，T＞100℃，故答案为：大于；反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高；
（3）生成11.2L氯气转移电子的物质的量=

11.2L

22.4L/mol

=1mol，根据电路中转移电子守恒知，消耗肼的质量=

1

4

mol=0.25 mol，
故答案为：0.25．

点评：本题考查化学平衡图象、影响平衡的因素、平衡常数影响因素、化学反应速率的计算等，注意根据图象判断平衡时刻，根据平衡时的浓度计算平衡常数．