Question

（1）在一密闭容器中进行如下反应：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-94.9KJ/mol
①若298K时平衡常数为K₁，498K时平衡常数为K₂，则K₁

 

K₂（填“＞”“=”“＜“）．
②若保持容器容积不变，则该反应达到平衡状态的标志是

 

（填选项序号）．
a．2v（H₂）正=3v（NH₃）_逆    b．v（H₂）_正=3v（NH₃）_逆
c．容器内压强保持不变；    d．混合气体平均摩尔质量不变
③若保持容器压强不变，达到平衡后，再向容器通入一定量He，此时逆反应速率

 

；（填“增大”“不变”或“减小”）．平衡向

 

（填“正反应”或“逆反应”）方向移动．
（2）肼（N₂H₄）是一种高能燃料．298K时，1.00g N₂H₄（l）与足量的N₂O₄（l）反应生成N₂（g）和H₂O（1）放出19.15KJ的热，写出该反应的热化学方程式：

 

；
（3）肼也可以在纯氧中燃烧生成Ni和水，某科研所用该反应原理设计制造原电池．电池用多孔石墨作电极，电解质为能传导H+的固体电解质，则该电池负极的反应式为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡状态的判断,热化学方程式,电极反应和电池反应方程式,化学平衡常数的含义,化学平衡的影响因素

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题,电化学专题

分析：（1）①对于放热反应，温度越高，化学平衡常数越小；
②当化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理性不变，以此解答该题；
③根据压强对化学平衡移动的影响和浓度对化学平衡移动的影响情况来回答；
（2）根据热化学方程式的意义以及书写知识来回答即可；
（3）在燃料点池中，负极上发生失电子的氧化反应，根据原理知识来书写即可．

解答： 解：（1）①对于放热反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-94.9KJ/mol，温度越高，化学平衡常数越小，所以298K时平衡常数为K₁大于498K时平衡常数为K₂，故答案为：＞；
②a．2v（H₂）正=3v（NH₃）_逆，证明正逆反应速率是相等的，达到了化学平衡状态，故a正确；
b．v（H₂）_正=3v（NH₃）_逆，不能证明正逆反应速率是相等的，未达到化学平衡状态，故b错误；
c．反应是一个前后系数和变化的反应，当容器内压强保持不变，证明达到了化学平衡状态，故c正确；    
d．混合气体平均摩尔质量M=

m

n

，m遵循质量守恒，保持不变，但是反应是一个前后系数和变化的反应，所以混合气体平均摩尔质量不变，证明达到了平衡状态，故d正确，故选acd；
③若保持容器压强不变，达到平衡后，再向容器通入一定量He，体系体积增大，所以各组分的浓度减小，速率减慢，相当于各组分的分压减小，所以平衡逆向移动，故答案为：减小；逆反应；
（2）298K时，1.00g N₂H₄（l）即

1

32

mol肼与足量的N₂O₄（l）反应生成N₂（g）和H₂O（1）放出19.15KJ的热，则2mol肼与足量的N₂O₄（l）反应生成N₂（g）和H₂O（1）放出19.15KJ×64=1225.6KJ的热量，即2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（l），△H=-1225.6KJ/mol，
故答案为：2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（l），△H=-1225.6KJ/mol；
（3）在肼燃料点池中，负极上是燃料肼发生失电子的氧化反应，在酸性电解质环境下，发生的电极反应为：N₂H₄-4e^-=N₂+4H⁺，故答案为：N₂H₄-4e^-=N₂+4H⁺．

点评：本题涉及热化学、电化学、化学反应速率和平衡移动等方面知识，属于综合知识的考查题，注意知识的归纳和整理是解题关键，难度不大．