Question

17．過氧化氫和臭氧都是常見的綠色氧化劑，工業生產中有著重要用途．
（1）火箭發射常以液態肼（N₂H₄）為燃料，液態過氧化氫為助燃劑．
已知：N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g），△H=-534kJ•mol^-1
H₂O₂（l）═H₂O（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g），△H=-98kJ•mol^-1
H₂O（l）═H₂O（g），△H=+44kJ•mol^-1
試寫出N₂H₄和液態H₂O₂反應生成氣態水的熱化學方程式N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-642kJ•mol^-1．
（2）新型O₃氧化技術對燃煤煙氣中的NO_x和SO₂脫除效果顯著，鍋爐煙氣中的NO_x 95%以上是以NO形式存在的，可發生反應NO（g）+O₃（g）?NO₂（g）+O₂（g）．在一定條件下，將NO和O₃通入絕熱恒容密閉容器中發生上述反應，正反應速率隨時間變化的示意圖如圖所示．由圖可得出的正確說法是cd．
a．反應在c點達到平衡狀態
b．反應物濃度：b點小于c點
c．該反應為放熱反應
d．△t₁=△t₂時，NO的轉化量：a～b段小于b～c段．

Answer 1

分析 （1）根據蓋斯定律，將所給的反應通過加減乘除得到所要求的目標反應，反應熱做相應的變化即可；
（2）該反應反應前后氣體的物質的量不變，容器體積不變，故體系壓強恒定．絕熱恒容密閉容器，體系溫度隨反應進行變化，隨反應進行反應物的濃度降低，由圖可知，c點以前正反應速率增大，說明正反應為放熱反應，c點以后反應正反應速率降低，應是濃度影響比溫度影響更大．圖為正反應速率隨時間變化，說明反應未到達平衡．

解答 解：（1）①N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g），△H=-534kJ•mol^-1①
H₂O₂（l）═H₂O（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g），△H=-98kJ•mol^-1②
H₂O（l）═H₂O（g），△H=+44kJ•mol^-1③
將①+2②+4③可得：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=（-534kJ•mol^-1）+2×（-98kJ•mol^-1）+4×（+44kJ•mol^-1）=-642 kJ•mol^-1
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-642 kJ•mol^-1；
（2）該反應反應前后氣體的物質的量不變，容器體積不變，故體系壓強恒定．絕熱恒容密閉容器，體系溫度隨反應進行變化，隨反應進行反應物的濃度降低，由圖可知，c點以前正反應速率增大，說明正反應為放熱反應，c點以后反應正反應速率降低，應是濃度影響比溫度影響更大．圖為正反應速率隨時間變化，說明反應未到達平衡．
a．反應在c點前，溫度對速率影響大，c點以后濃度減小對速率影響大，C點未達到平衡狀態，故a錯誤；
b．反應為達平衡，b點在c點之前，濃度反應物濃度：b點大于c點，故b錯誤；
c．由圖可知，c點以前正反應速率增大，說明正反應為放熱反應，故c正確；
d．a～b段反應速率小于b～c段反應速率，△t₁=△t₂時，b～c段反應的NO更多，故NO的轉化率：a～b段小于b～c段，故d正確．
故選：cd．

點評 本題考查反應熱的計算、化學平衡圖象、閱讀題目獲取信息的能力等，難度中等，需要學生具備運用信息與基礎知識分析問題、解決問題的能力．