Question

【題目】NH3、N2H4在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用。回答下列問題：

（1）①N2H4 (g) N2(g)+2H2(g) △H1

②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H2

③7N2H4(g) 8NH3(g)+3N2(g)+2H2(g) △H3

△H3=___________（用含△H1和△H2的代數(shù)式表示）。

（2）納米鈷的催化作用下，N2H4可分解生成兩種氣體，其中一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)。當(dāng)反應(yīng)在不同溫度下達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體中各組分的體積分?jǐn)?shù)如圖所示。

該反應(yīng)的△H________（填“>”或“<”）0，N2H4發(fā)生分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。

（3）T℃時(shí)，向一體積為5L 的恒容密閉容器中充入總物質(zhì)的量為2 mol的CO2和NH3，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2NH3(g)+CO2(g）====CO(NH2)2(s)+H2O(g)。混合氣體中氨氣的體積分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖所示。

① 0～60s內(nèi)，反應(yīng)速率v(CO2)=________mol/(L·s)

② T℃時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=________。

Answer 1

【答案】 7△H1+4△H2 > 3N2H44NH3+N2 1.25×10-3 240

【解析】（1）已知：

①N2H4(g)N2(g)+2H2(g) △H1

②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H2

③7N2H4(g)8NH3(g)+3N2(g)+2H2(g) △H3

則根據(jù)蓋斯定律可知①×7+②×4即得到反應(yīng)③的△H3=7△H1+4△H2。

（2）其中一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，該氣體是氨氣。根據(jù)圖像可知隨溫度升高，生成物體積分?jǐn)?shù)增加，這說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則該反應(yīng)的△H＞0。根據(jù)圖像可知兩種生成物的體積之比近似為4:1，所以根據(jù)原子守恒可知N2H4發(fā)生分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為3N2H44NH3+N2。

（3）①根據(jù)圖像可知起始時(shí)二者的體積相等，因此均是1mol，濃度均是0.2mol/L，平衡時(shí)氨氣體積分?jǐn)?shù)是0.2，則根據(jù)方程式可知

2NH3(g)+CO2(g）CO(NH2)2(s)+H2O(g)

起始濃度（mol/L） 0.2 0.2 0

轉(zhuǎn)化濃度（mol/L） 2x x x

平衡濃度（mol/L） 0.2-2x 0.2-x x

則，解得x＝0.075

則0～60s內(nèi)，反應(yīng)速率v(CO2)=0.075mol/L÷60s＝1.25×10-3mol/(L·s)

② T℃時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=。