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        1. 2013年12月2日,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號甲”運載火箭將“嫦娥三號”探月衛(wèi)星成功送入太空,進一步向廣寒宮探索.“長征三號甲”是三級液體助推火箭,一、二級為常規(guī)燃料,常規(guī)燃料通常指以肼(N2H4)為燃料,以二氧化氮做氧化劑.
          Ⅰ.常規(guī)燃料通常指以肼(N2H4)為燃料,以二氧化氮做氧化劑.但有人認為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑,反應(yīng)釋放的能量更大(兩者反應(yīng)生成氮氣和氟化氫氣體).
          已知:N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g),△H=-543kJ?mol-1;
          1
          2
          H2(g)+
          1
          2
          F2(g)═HF(g),△H=-269kJ?mol-1;H2(g)+
          1
          2
          O2(g)═H2O(g),△H=-242kJ?mol-1
          請寫出肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
           

          Ⅱ.氧化劑二氧化氮可由NO和O2生成,已知在2L密閉容器內(nèi),800℃時反應(yīng):2NO(g)+O2(g)?2ΝΟ2(g)△H的體系中,n(NO)隨時間的變化如表:
          時間(s) 0 1 2 3 4 5
          n(NO)(mol) 0.200 0.100 0.080 0.050 0.050 0.050
          n(O2)(mol) 0.100 0.050 0.040 0.025 0.025 0.025
          (1)已知:K800℃>K1000℃,則該反應(yīng)的△H
           
          0(填“大于”或“小于”),用O2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率為
           

          (2)能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是
           

          a.容器內(nèi)顏色保持不變                  b. 2v(NO)=v(O2
          c.容器內(nèi)壓強保持不變                  d.容器內(nèi)密度保持不變
          (3)為使該反應(yīng)的速率增大,提高NO的轉(zhuǎn)化率,且平衡向正反應(yīng)方向移動應(yīng)采取的措施有
           

          (4)在上述條件下,計算通入2mol NO和1mol O2的平衡常數(shù)K=
           

          (5)在上述條件下,若開始通入的是0.2mol NO2氣體,達到化學(xué)平衡時,則NO2的轉(zhuǎn)化率為
           
          分析:I.利用蓋斯定律來尋找已知的反應(yīng)與目標(biāo)反應(yīng)的關(guān)系,然后計算未知反應(yīng)的反應(yīng)熱,再書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式;
          II.(1)根據(jù)溫度越高,K越小,說明升高溫度平衡逆移;根據(jù)氧氣的濃度變化計算其反應(yīng)速率;
          (2)可逆反應(yīng)達到平衡時,v正=V逆 (同種物質(zhì)表示)或正逆速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比(不同物質(zhì)表示),反應(yīng)混合物各組分的物質(zhì)的量、濃度、含量不再變化,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,由此進行判斷;
          (3)根據(jù)影響平衡的因素分析;
          (4)根據(jù)溫度不變,K不變,所以所以根據(jù)表格中數(shù)據(jù)計算即可;
          (5)在上述條件下,若開始通入的是0.2mol NO2氣體,若把NO2全部轉(zhuǎn)化為NO和O2,恰好與原來的反應(yīng)的初始量相同,則與原平衡為等效平衡,根據(jù)等效平衡原理分析.
          解答:解:I.由N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);△H=-543kJ?mol-1
          1
          2
          H2(g)+
          1
          2
          F2(g)=HF(g);△H=-269kJ?mol-1
          H2(g)+
          1
          2
          O2(g)=H2O(g);△H=-242kJ?mol-1
          利用蓋斯定律可知①+②×4-③×2可得反應(yīng)N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g),
          該反應(yīng)的△H=(-543kJ?mol-1)+4×(-269kJ?mol-1)-2×(-242kJ?mol-1)=-1135kJ?mol-1,所以肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=-1135kJ?mol-1;
          故答案為:N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=-1135kJ?mol-1
          II.(1)已知:K800℃>K1000℃,說明溫度越高,K越小,說明升高溫度平衡逆移,即正方向為放熱反應(yīng);
          0~2s內(nèi)氧氣的濃度變化為△c(O2)=
          0.100-0.040
          2
          mol/L=0.030mol/L,所以v=
          △c
          t
          =
          0.030mol/L
          2s
          =0.015 mol?L-1?s-1;
          故答案為:小于;0.015 mol?L-1?s-1;
          (2)a、隨反應(yīng)進行,反應(yīng)混合氣體中NO2濃度增大,氣體顏色變深,當(dāng)容器內(nèi)顏色保持不變,說明反應(yīng)到達平衡,故a錯誤;
          b、當(dāng)達到平衡狀態(tài)時,v(NO)=2v(O2),故b錯誤;
          c、隨反應(yīng)進行,反應(yīng)混合氣體的總物質(zhì)的量減少,壓強減小,當(dāng)壓強不變即是平衡狀態(tài),故c正確;
          d、混合氣體的總質(zhì)量不變,容器容積為定值,所以密度自始至終不變,不能說明達到平衡,故d錯誤;
          故答案為:ac;
          (3)已知2NO(g)+O2(g)?2ΝΟ2(g)△H<0,為使該反應(yīng)的速率增大,提高NO的轉(zhuǎn)化率,且平衡向正反應(yīng)方向移動,則應(yīng)該通入氧氣、增大壓強;
          故答案為:通入氧氣、增大壓強;
          (4)反應(yīng)的溫度不變,則K不變,由表中數(shù)據(jù)可知:平衡時c(NO)=0.0025mol/L,c(O2)=0.00125mol/L,c(ΝΟ2)=
          (0.200-0.050)mol
          2L
          =0.075mol/L,
          則K=
          c2(NO2)
          c2(NO)?c(O2)
          =
          0.0752
          0.00252×0.00125
          =720;
          故答案為:720;
          (5)在上述條件下,若開始通入的是0.2mol NO2氣體,若把NO2全部轉(zhuǎn)化為NO和O2,恰好與原來的反應(yīng)的初始量相同,則與原平衡為等效平衡,原平衡中NO的轉(zhuǎn)化率為
          0.200-0.050
          0.200
          ×100%=75%,所以若開始通入的是0.2mol NO2氣體,則轉(zhuǎn)化率為1-75%=25%;
          故答案為:25%.
          點評:本題涉及知識點較多,化學(xué)平衡常數(shù)的計算、外界條件對化學(xué)平衡的影響是學(xué)習(xí)重點也是學(xué)習(xí)難點,更是考查熱點,難度較大.
          練習(xí)冊系列答案
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          精英家教網(wǎng)嫦娥三號探測器已于2013年12月2日凌晨1:30分在四川省西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征三號乙增強型運載火箭發(fā)射成功.火箭的一子級和二子級使用偏二甲肼和N2O4作為推進劑,反應(yīng)式為(CH32NNH2+2N2O4═2CO2+4H2O+3N2,三子級則使用效能更高的液氫(H2)和液氧(O2).下列說法正確的是( 。
          A、N2O4在反應(yīng)中被氧化B、(CH32NNH2具有還原性C、反應(yīng)中1mol N2O4得到4mol e-D、液氫與液氧的反應(yīng)中,液氫與液氧的體積比為 2:1

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          精英家教網(wǎng)2013年12月2日“嫦娥三號”進行首次月球軟著陸,它攜帶的核能電池又稱放射性同位素發(fā)電裝置.下列有關(guān)簡單原子的原子結(jié)構(gòu)①②③的敘述正確的是(  )(其中精英家教網(wǎng)表示質(zhì)子,精英家教網(wǎng)表示中子,精英家教網(wǎng)表示電子)
          A、①②③都是由質(zhì)子、中子、電子組成的B、①②③都為氫元素的一種核素C、①②③具有相同的質(zhì)量數(shù)D、①②③是三種化學(xué)性質(zhì)完全不同的粒子

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          科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年安徽省六校研究會高三聯(lián)考(1月)理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

          2013122130,搭載著嫦娥三號的長征三號乙運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空并準(zhǔn)確入軌,發(fā)射圓滿成功火箭的一子級、助推器和二子級使用偏二甲肼[(CH3)2NNH2,結(jié)構(gòu)如圖所示]N2O4作為推進劑, 反應(yīng)如下:(CH3)2NNH2 + 2N2O42CO2↑+ 4H2O↑+ 3N2,下列有關(guān)說法正確的是

          A.設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值,則46g NO2N2O4的混合氣體含有的氧原子數(shù)在2NA4NA之間

          B.偏二甲肼分子中既含σ鍵又含π

          C(CH3)2NNH2N2O4都屬于分子晶體

          D.每反應(yīng)1mol(CH3)2NNH244.8L N2O4被還原

           

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          科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年云南省畢業(yè)生復(fù)習(xí)統(tǒng)一檢測理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

          2013年12月2日,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號甲”運載火箭將“嫦娥三號”探月衛(wèi)星成功送入太空,進一步向廣寒宮探索!伴L征三號甲”是三級液體助推火箭,一、二級為常規(guī)燃料,常規(guī)燃料通常指以肼(N2H4)為燃料,以二氧化氮做氧化劑。

          Ⅰ.常規(guī)燃料通常指以肼(N2H4)為燃料,以二氧化氮做氧化劑。但有人認為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑,反應(yīng)釋放的能量更大(兩者反應(yīng)生成氮氣和氟化氫氣體)。

          已知:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)   △H = -543kJ·mol1

          H2(g)+  F2(g)  =  HF(g)      △H = -269kJ·mol1

          H2(g)+  O2(g)  =  H2O(g)      △H = -242kJ·mol1

          請寫出肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_____________________________。

          Ⅱ.氧化劑二氧化氮可由NO和 O2生成,已知在2 L密閉容器內(nèi),800 ℃時反應(yīng):

          2NO(g)+O2(g)2NO2(g)  ΔH  的體系中,n(NO)隨時間的變化如表:

          時間(s)

          0

          1

          2

          3

          4

          5

          n(NO)(mol)

          0.200

          0.100

          0.080

          0.050

          0.050

          0.050

          n(O2)(mol)

          0.100

          0.050

          0.040

          0.025

          0.025

          0.025

           

          (1) 已知:K800>K1000,則該反應(yīng)的ΔH ______0(填“大于”或“小于”),用O2表示從0~2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率為__________。

          (2)能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是________

          a.容器內(nèi)顏色保持不變                  b. 2v(NO)=v(O2)

          c.容器內(nèi)壓強保持不變                  d.容器內(nèi)密度保持不變

          (3)為使該反應(yīng)的速率增大,提高NO的轉(zhuǎn)化率,且平衡向正反應(yīng)方向移動應(yīng)采取的措施有           。

          (4)在上述條件下,計算通入2 mol  NO和1 mol O2的平衡常數(shù)K=______________。

          (5)在上述條件下,若開始通入的是0.2 mol  NO2氣體,達到化學(xué)平衡時,則NO2的轉(zhuǎn)化率為        。

           

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