Question

17．过氧化氢和臭氧都是常见的绿色氧化剂，工业生产中有着重要用途．
（1）火箭发射常以液态肼（N₂H₄）为燃料，液态过氧化氢为助燃剂．
已知：N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g），△H=-534kJ•mol^-1
H₂O₂（l）═H₂O（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g），△H=-98kJ•mol^-1
H₂O（l）═H₂O（g），△H=+44kJ•mol^-1
试写出N₂H₄和液态H₂O₂反应生成气态水的热化学方程式N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-642kJ•mol^-1．
（2）新型O₃氧化技术对燃煤烟气中的NO_x和SO₂脱除效果显著，锅炉烟气中的NO_x 95%以上是以NO形式存在的，可发生反应NO（g）+O₃（g）?NO₂（g）+O₂（g）．在一定条件下，将NO和O₃通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应，正反应速率随时间变化的示意图如图所示．由图可得出的正确说法是cd．
a．反应在c点达到平衡状态
b．反应物浓度：b点小于c点
c．该反应为放热反应
d．△t₁=△t₂时，NO的转化量：a～b段小于b～c段．

Answer 1

分析 （1）根据盖斯定律，将所给的反应通过加减乘除得到所要求的目标反应，反应热做相应的变化即可；
（2）该反应反应前后气体的物质的量不变，容器体积不变，故体系压强恒定．绝热恒容密闭容器，体系温度随反应进行变化，随反应进行反应物的浓度降低，由图可知，c点以前正反应速率增大，说明正反应为放热反应，c点以后反应正反应速率降低，应是浓度影响比温度影响更大．图为正反应速率随时间变化，说明反应未到达平衡．

解答 解：（1）①N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g），△H=-534kJ•mol^-1①
H₂O₂（l）═H₂O（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g），△H=-98kJ•mol^-1②
H₂O（l）═H₂O（g），△H=+44kJ•mol^-1③
将①+2②+4③可得：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=（-534kJ•mol^-1）+2×（-98kJ•mol^-1）+4×（+44kJ•mol^-1）=-642 kJ•mol^-1
故答案为：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-642 kJ•mol^-1；
（2）该反应反应前后气体的物质的量不变，容器体积不变，故体系压强恒定．绝热恒容密闭容器，体系温度随反应进行变化，随反应进行反应物的浓度降低，由图可知，c点以前正反应速率增大，说明正反应为放热反应，c点以后反应正反应速率降低，应是浓度影响比温度影响更大．图为正反应速率随时间变化，说明反应未到达平衡．
a．反应在c点前，温度对速率影响大，c点以后浓度减小对速率影响大，C点未达到平衡状态，故a错误；
b．反应为达平衡，b点在c点之前，浓度反应物浓度：b点大于c点，故b错误；
c．由图可知，c点以前正反应速率增大，说明正反应为放热反应，故c正确；
d．a～b段反应速率小于b～c段反应速率，△t₁=△t₂时，b～c段反应的NO更多，故NO的转化率：a～b段小于b～c段，故d正确．
故选：cd．

点评 本题考查反应热的计算、化学平衡图象、阅读题目获取信息的能力等，难度中等，需要学生具备运用信息与基础知识分析问题、解决问题的能力．