Question

18．偏二甲肼與N₂O₄ 是常用的火箭推進劑，二者發(fā)生如下化學反應：
（CH₃）₂NNH₂（l）+2N₂O₄（l）=2CO₂（g）+3N₂（g）+4H₂O（g） （Ⅰ）
（1）反應（Ⅰ）中氧化劑是N₂O₄．
（2）火箭殘骸中常現(xiàn)紅棕色氣體，原因為：N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H  （Ⅱ）
當溫度升高時，氣體顏色變深，則反應（Ⅱ）中△H＞0（填“＞”或“＜”），保持溫度和體積不變向上述平衡體系中再充入一定量的N₂O₄，再次達到平衡時，混合氣體中NO₂的體積分數(shù)減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”或“不變”），混合氣體的顏色變深（填“變深”或“變淺”）．
（3）一定溫度下，將1mol N₂O₄充入一恒壓密閉容器中發(fā)生反應（Ⅱ），下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是acd．

若在相同溫度下，上述反應改在體積為10L的恒容密閉容器中進行，平衡常數(shù)不變（填“增大”“不變”或“減小”），反應3s后NO₂的物質的量為0.6mol，則0～3s內的平均反應速率v（N₂O₄）=0.01mol•L^-1•s^-1．

Answer 1

分析 （1）在氧化還原反應中化合價降低的反應物是氧化劑；
（2）升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動；保持溫度和體積不變向上述平衡體系中再充入一定量的N₂O₄，相對于成比例增大反應物，即增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動，但二氧化氮的濃度一定增大；
（3）根據(jù)達到平衡狀態(tài)，各組分濃度不變，正逆反應速率相等進行判斷；化學平衡常數(shù)只與溫度有關，與物質的濃度無關；根據(jù)v（NO₂）=$\frac{△c}{△t}$計算NO₂的化學反應速率，再根據(jù)同一反應中、同一時間段內反應速率之比等于計量數(shù)之比計算v（N₂O₄）．

解答 解：（1）反應（Ⅰ）中，N₂O₄（l）中N元素得電子化合價降低，N₂O₄（l）是氧化劑，（CH₃）₂NNH₂（l）中碳元素化合價升高，是還原劑，
故答案為：N₂O₄；
（2）升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動，當溫度升高時，氣體顏色變深，平衡向正反應方向移動，所以正反應是吸熱反應即△H＞0；保持溫度和體積不變向上述平衡體系中再充入一定量的N₂O₄，相對于成比例增大反應物，即增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動即逆反應方向，所以NO₂的體積分數(shù)減小，但二氧化氮的濃度仍然增大，則混合氣體的顏色變深，
故答案為：＞；減��；變深；
（3）a、反應方程式兩邊氣體的質量不相等，密度不變，說明達到了平衡狀態(tài)，故a正確；
b、反應過程中，反應熱不會變化，不是變量，無法判斷是否達到平衡狀態(tài)，故b錯誤；
c、根據(jù)圖象，正反應速率不變，則說明達到了平衡狀態(tài)，故c正確；
d、四氧化二氮的轉化率不變，說明正逆反應速率相等，達到了平衡狀態(tài)，故d正確；
化學平衡常數(shù)只與溫度有關，與物質的濃度無關，所以平衡常數(shù)K不變；
v（NO₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.6mol}{10L}}{3s}$=0.02mol/L•s，則v（N₂O₄）=$\frac{1}{2}$v（NO₂）=0.01mol/（L•s），
故答案為：acd；不變；0.01．

點評 本題考查了化學平衡狀態(tài)的判斷、化學反應速率的計算等知識，題目難度中等，注意掌握化學平衡狀態(tài)的判斷方法、明確化學反應速率與化學及計量數(shù)成正比，試題培養(yǎng)了學生靈活應用所學知識的能力．