Question

【題目】氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要應(yīng)用，減少氮的氧化物在大氣中的排放是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一．
（1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJmol﹣1C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJmol﹣1
2C（s）+O 2（g）=2CO（g）△H=﹣221kJmol﹣1
若某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：k= ，請(qǐng)寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 ．
（2）N2O5在一定條件下可發(fā)生分解：2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）．某溫度下測(cè)得恒容密閉容器中N2O5濃度隨時(shí)間的變化如表：

t/min	0.00	1.00	2.00	3.00	4.00	5.00
c（N2O5）/（molL﹣1）	1.00	0.71	0.50	0.35	0.25	0.17

①反應(yīng)開始時(shí)體系壓強(qiáng)為P0 ， 第3.00min時(shí)體系壓強(qiáng)為p1 ， 則p1：p0=；2.00min～5.00min內(nèi)，O2的平均反應(yīng)速率為 ．
②一定溫度下，在恒容密閉容器中充入一定量N2O5進(jìn)行該反應(yīng)，能判斷反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 ．
a．容器中壓強(qiáng)不再變化
b．NO2和O2的體積比保持不變
c.2v正（NO2）=v逆（N2O5）
d．氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為43.2，且保持不變
（3）N2O 4與NO2之間存在反應(yīng)：N2O4（g）2NO2（g）△H=QkJmol﹣1 ． 將一定量的NO放入恒容密閉容器中，測(cè)得其平衡轉(zhuǎn)化率[α（N2O4）]隨溫度變化如圖1所示．
如圖1中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下，已知N2O4的起始?jí)簭?qiáng)p0為200kPa，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=（小數(shù)點(diǎn)后保留一位數(shù)字，用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）．
（4）將固體氫氧化鈉投入0.1mol/L的HN3（氫疊氮酸）溶液當(dāng)中，溶液的體積1L（溶液體積變化忽略不計(jì)）溶液的pH變化如圖2所示，HN3的電離平衡常數(shù)K=1×10﹣5 ， B點(diǎn)時(shí)溶液的pH=7，計(jì)算B點(diǎn)時(shí)加入氫氧化鈉的物質(zhì)的量mol（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

【答案】
（1）2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）△H=﹣746.5kJ?molˉ1
（2）1.975；0.055mol?L-1?min-1； a
（3）213.3KPa
（4）0.099
【解析】解：（1）若某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：k= ，反應(yīng)為2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g），

①N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJmol﹣1

②C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJmol﹣1

③2C（s）+O 2（g）=2CO（g）△H=﹣221kJmol﹣1

蓋斯定律計(jì)算②×2﹣③﹣①得到2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=﹣746.5 kJmolˉ1，

所以答案是：2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=﹣746.5 kJmolˉ1；（2）①相同條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于其壓強(qiáng)之比；

	2N2O5（g）═	4NO2（g）+	O2（g）
起始（mol/L）	1.00	0	0
轉(zhuǎn)化（mol/L）	0.65	1.30	0.325
2min（mol/L）	0.35	1.30	0.325

反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比，所以p：p0=（0.35+1.30+0.325）mol：1.00mol=1.975，2.00min～5.00min內(nèi)，v（N2O5）= mol/（L．min）=0.11mol/（L．min），再根據(jù)同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比得氧氣反應(yīng)速率= v（N2O5）=0.055molL﹣1min﹣1，

所以答案是：1.975； 0.055 molL-1min-1；

②a．容器中壓強(qiáng)不再變化，反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故a正確；

b．NO2和O2的體積比始終都不變，不能確定反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故b錯(cuò)誤；

c．υ正（NO2）=2υ逆（N2O5）才表明達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故c錯(cuò)誤；

d．平衡時(shí)，氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為大于43.2，且保持不變．故d錯(cuò)誤．

所以答案是：a；（3）四氧化二氮的轉(zhuǎn)化率是0.4，設(shè)原來四氧化二的物質(zhì)的量為xmol，轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為0.8xmol，則混合氣體的物質(zhì)的量=（x﹣0.4x+0.8x）mol=1.4xmol，相同條件下，氣體的壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比，所以反應(yīng)后壓強(qiáng)= =280KPa，

四氧化二氮的分壓=280KPa× =120KPa，

二氧化氮的分壓=280KPa× =160KPa，

化學(xué)平衡常數(shù)K= = =213.3KPa，

所以答案是：213.3KPa；（4）由電荷守恒式c（Na+）+c（H+）=c（OH﹣）+c（N3﹣）和B點(diǎn)時(shí)溶液的pH=7得：c（Na+）=c（N3﹣）

設(shè)氫氧化鈉的物質(zhì)的量為xmol

依據(jù)HN3H++N3﹣的電離平衡：K=1×10﹣5= =

解得：x=0.099mol

所以答案是：0.099．