Question

(10分)聯氨（N₂H₄）及其衍生物是一類重要的火箭燃料，N₂H₄與N₂O₄能放出大量的熱。
（1）已知：2NO₂(g)＝N₂O₄(g) △H＝－57.20kJ·mol^－1。
一定溫度下，在密閉容器中反應2NO₂(g)＝N₂O₄(g) 達到平衡。
其它條件不變時，下列措施能提高NO₂轉化率的是        （填字母）。

A．減小NO2的濃度

B．降低溫度

C．增加NO2的濃度

D．升高溫度

（2）25℃時，1.00gN₂H₄(l)與足量N₂O₄(l)完全反應生成N₂(g)和H₂O (l) ，放出19.14kJ
的熱量。則反應2N₂H₄(l)+N₂O₄(l)＝3N₂(g)+4H₂O (l)的△H＝      kJ·mol^－1
          （3）17℃、1.01×10⁵Pa，密閉容器中N₂O₄和NO₂的混合氣體達到平衡時，
c(NO₂)＝0.0300mol·L^－1、c(N₂O₄)＝0.0120mol·L^－1。
計算反應2 NO₂(g)N₂O₄(g)的平衡常數K。
（4）現用一定量的Cu 與足量的濃HNO₃反應，制得1.00L已達平衡的N₂O₄和NO₂
混合氣體（17℃、1.01×10⁵Pa），理論上至少需消耗Cu 多少克？

Answer 1

（1）BC （2）－1224.96
（3）根據題意知平衡時：c(N₂O₄ )＝0.0120mol·L^－1 ，c(NO₂)＝0.0300mol·L^－1
K＝c(N₂O₄ )/c²(NO₂) ＝0.0120/0.0300×0.0300 ＝13.3
答：平衡常數為13.3。
（4）由（3）可知，在17℃、1.01×10⁵Pa達到平衡時，1.00L混合氣體中：
n(N₂O₄ )＝c(N₂O₄)×V＝0.0120mol·L^－1×1.00L＝0.0120mol，
n(NO₂ )＝c(NO₂)×V＝0.0300mol·L^－1×1.00L＝0.0300mol，
則n總(NO₂ )＝n(NO₂ )＋2×n(N₂O₄ )＝0.0540mol
由Cu＋4HNO₃＝Cu(NO₃)₂＋2NO₂↑＋2H₂O可得：
m(Cu)＝ 64g·mol^－1×0.0540mol/2 ＝1.73g
答：理論上至少需消耗Cu 1.73g。

解析