Question

【題目】氮及其化合物在生產生活中有重要的作用。請回答下列問題：

(1)肼（N2H4）通常用作火箭的高能燃料，工業上常用次氯酸鈉（NaClO）與過量的氨氣反應制備肼，該反應的化學方程式為___；

(2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)為放熱反應。800K時向下列起始體積相同的密閉容器中充入2molN2、3molH2，甲容器在反應過程中保持壓強不變，乙容器保持體積不變，丙容器為絕熱恒容容器，三容器各自建立化學平衡。

①達到平衡狀態時，平衡常數K甲___K乙（填“＞”、“＜”或“=”）；

②達到平衡狀態時，N2的濃度c乙(N2)___c丙(N2)；

(3)100kPa時，反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中的NO的平衡轉化率與溫度的關系曲線如圖1所示，反應2NO2(g)N2O4(g)中NO2的平衡轉化率與溫度的關系曲線如圖2所示。

①圖1中A、B、C三點表示不同溫度、不同壓強下2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達到平衡時NO的轉化率，則___點對應的壓強最大；

②對于反應2NO2(g)N2O4(g)，寫出用平衡分壓代替平衡濃度計算平衡常數的表達式Kp=___；依據圖2，計算100kPa，25℃時，Kp=___（寫清數值和單位）。

（分壓計算：某物質X的分壓：P(X)=總壓×X的物質的量分數）

Answer 1

【答案】NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O = < B 0.06(kPa)-1

【解析】

(1)次氯酸鈉（NaClO）與過量的氨氣反應生成肼(N2H4)和NaCl，由此可寫出該反應的化學方程式。

(2)①甲、乙兩容器都為恒溫容器，溫度都為800K，溫度相同時，平衡常數相同，則可得出平衡常數K甲與K乙的大小關系。

②因為丙是絕熱恒容容器，隨著反應的進行，混合氣的溫度升高。與乙相比，混合氣的溫度丙>乙，丙相當于乙升高溫度，平衡逆向移動，由此可確定反應達到平衡狀態時，N2的濃度c乙(N2)與c丙(N2)的關系。

(3)①圖1的曲線為相同壓強(設為p)、不同溫度時NO的平衡轉化率隨溫度變化的曲線，A、C與同溫下的曲線上的點相比，NO的轉化率小，應為壓強小于平衡時的壓強p；B點與同溫度下的曲線上的點相比，NO的轉化率大，應為壓強大于平衡時的壓強p，由此可得出對應的壓強最大的點。

②對于反應2NO2(g)N2O4(g)，寫出用平衡分壓代替平衡濃度計算平衡常數的表達式Kp=；依據圖2，可假設n(NO2)=amol，則建立三段式為：

由此可計算100kPa，25℃時，Kp。

(1)次氯酸鈉（NaClO）與過量的氨氣反應生成肼(N2H4)和NaCl，由此可寫出該反應的化學方程式為NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O；

(2)①甲、乙兩容器都為恒溫容器，溫度都為800K，溫度相同時，平衡常數相同，則可得出平衡常數K甲=K乙；

②因為丙是絕熱恒容容器，隨著反應的進行，混合氣的溫度升高。與乙相比，混合氣的溫度丙>乙，丙相當于乙升高溫度，平衡逆向移動，由此可確定反應達到平衡狀態時，N2的濃度c乙(N2)<c丙(N2)；

(3)①圖1中的曲線為相同壓強(設為p)、不同溫度時NO的平衡轉化率隨溫度變化的曲線，A、C與同溫下的曲線上的點相比，NO的轉化率小，應為壓強小于曲線上平衡時的壓強p；B點與同溫度下的曲線上的點相比，NO的轉化率大，應為壓強大于平衡時的壓強p，由此可得出壓強最大的點為B點；

②對于反應2NO2(g)N2O4(g)，用平衡分壓代替平衡濃度計算平衡常數的表達式Kp=；依據圖2，可假設n(NO2)=amol，則建立三段式為：

由此可計算100kPa，25℃時，Kp== 0.06(kPa)-1。