研究含氮元素物質(zhì)的反應(yīng)對(duì)生產(chǎn)、生活、科研等方面具有重要的意義。
(1)發(fā)射“神舟十三”號(hào)的火箭推進(jìn)劑為液態(tài)四氧化二氮和液態(tài)偏二甲肼(C2H8N2)。
已知:①C2H8N2(l)+4O2(g)═2CO(g)+N2(g)+4H2O(l)ΔH=-2765.0kJ?mol-1
②2O2(g)+N2(g)═N2O4(l)ΔH2=-19.5kJ?mol-1
③H2O(g)═H2O(l)ΔH3=-44.0kJ?mol-1
則C2H8N2(l)+2N2O4(1)═3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)的ΔH為
-2550.0kJ?mol-1
-2550.0kJ?mol-1
。
(2)碘蒸氣存在能大幅度提高N2O的分解速率,反應(yīng)歷程為:
第一步:I2(g)→2I(g)(快反應(yīng))
第二步:I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反應(yīng))
第三步:IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反應(yīng))
實(shí)驗(yàn)表明,含碘時(shí)N2O分解速率方程v=k?c(N2O)?[c(I2)]0.5(k為速率常數(shù))。下列表述正確的是 BD
BD
。
A.N2O分解反應(yīng)中,k值與碘蒸氣濃度大小有關(guān)
B.v(第二步的逆反應(yīng))<v(第三步反應(yīng))
C.IO為反應(yīng)的催化劑
D.第二步活化能比第三步大
(3)為避免汽車尾氣中的氮氧化合物對(duì)大氣的污染,需給汽車安裝尾氣凈化裝置。在凈化裝置中CO和NO發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.8kJ?mol-1。
實(shí)驗(yàn)測(cè)得:v正=k正?p2(NO)?p2(CO),v正=k逆p(N2)?p2(CO2)。其中k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù),只與溫度有關(guān);p為氣體分壓(分壓=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)×總壓)。
①達(dá)到平衡后,僅升高溫度,k增大的倍數(shù) 小于
小于
(填“大于”“小于”或“等于”)k增大的倍數(shù)。
②一定溫度下在剛性密閉容器中充入CO、NO和N2物質(zhì)的量之比為2:2:1,壓強(qiáng)為pokPa。達(dá)平衡時(shí)壓強(qiáng)為0.9pokPa,則=。
(4)我國(guó)科技人員計(jì)算了在一定溫度范圍內(nèi)下列反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp:
①3N2H4(1)=4NH3(g)+N2(g)ΔH1 Kp1
②4NH3(g)=2N2(g)+6H2(g)ΔH2 Kp2
繪制pKp1-T和pKp2-T的線性關(guān)系圖如圖所示:(已知:pKp=-1gKp)
①由圖可知,ΔH1<
<
0(填“>”或“<”)。
②反應(yīng)3N2H4(1)=3N2(g)+6H2(g)的K=Kp1?Kp2
Kp1?Kp2
(用Kp1、Kp2表示);該反應(yīng)的ΔH <
<
0 (填“>”或“<”),寫出推理過程 設(shè)T2>T1,由圖可知:pKp1(T2)-pKp1(T1)>|pKp2(T2)-pKp2(T1)|則:pKp1(T2)-pKp1(T1)>pKp2(T1)-pKp2(T2),pKp1(T2)+pKp2(T2)>pKp1(T1)+pKp2(T1),lg[Kp1(T1)?Kp2(T1)]>lg[Kp1(T2)?Kp2(T2)]即K(T1)>K(T2),因此該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
設(shè)T2>T1,由圖可知:pKp1(T2)-pKp1(T1)>|pKp2(T2)-pKp2(T1)|則:pKp1(T2)-pKp1(T1)>pKp2(T1)-pKp2(T2),pKp1(T2)+pKp2(T2)>pKp1(T1)+pKp2(T1),lg[Kp1(T1)?Kp2(T1)]>lg[Kp1(T2)?Kp2(T2)]即K(T1)>K(T2),因此該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
。