题目

偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应： (CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)====2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)                 (Ⅰ) (1)反应(Ⅰ)中氧化剂是_________。 (2)火箭残骸中常出现红棕色气体，是因为：N2O4(g) 2NO2(g)    (Ⅱ) 当温度升高时，气体颜色变深，则反应(Ⅱ)为____________(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)一定温度下，反应(Ⅱ)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是__________。 若在相同温度下，上述反应改在体积为1 L的恒容密闭容器中进行，平衡常数________(填“增大”“不变”或“减小”)，反应3 s后NO2的物质的量为0.6 mol，则0～3 s内的平均反应速率v(N2O4)= ______mol·L-1·s-1。 答案：(1)分析元素的化合价可知，氮元素的化合价由N2O4中的+4价，变成了生成物N2中的0价，故可知N2O4为氧化剂。 (2)由温度升高时，出现红棕色，说明升温平衡向生成NO2的方向移动，即该反应的正反应为吸热反应。 (3)作为化学平衡状态的标志，须由原来的“变量”变到“不变量”，方可说明，在恒压条件下，随着反应的进行生成NO2，气体的总的物质的量不断增加，容器的体积增大，故密度变小，当密度不变时，可说明化学反应达到平衡状态，a正确；b图，作为反应热，ΔH只与这个化学方程式有关，是一个不变量，它不会随着反应“量”的变化而变化，b错误；c图，用化学反应速率判断可逆反应是否达到平衡状态时，一定是“异向”，且它们的反应速率之比等于化学计量数之比，故c错误。d图，当N2O4的转化率不变时，说明v(正)=v(逆)，反应达到了平衡状态，d正确。平衡常数是温度的函数，只受温度的影响，故温度不变，化学平衡常数不变。由题意可知，NO2的化学反应速率，v(NO2)=0.2 mol·L-1·s-1，由化学反应速率之比等于化学计量数之比，得出v(N2O4)=0.1 mol·L-1·s-1。 答案：(1)N2O4              (2)吸热     (3)a、d     不变        0.1

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