Question

（14分）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）該反應（Ⅰ）中還原劑是__________。

（2）火箭殘骸中�，F(xiàn)紅棕色氣體，原因為：N2O4 (g) 2NO2 (g) （Ⅱ）

一定溫度下，反應（Ⅱ）的焓變?yōu)棣�H�，F(xiàn)將2 mol NO2 充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是________.

若在相同溫度下，上述反應改在體積為3L的恒容密閉容器中進行，平衡常數(shù)________（填“增大”“不變”或“減小”），反應4s后N2O4的物質(zhì)的量為0.9mol，則0~4s內(nèi)的平均反應速率v（NO2）=_________________。

（3）25℃時，將1mol NH4NO3溶于水，溶液顯酸性，原因是_____（用離子方程式表示）。向該溶液滴加50mL氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過程中的水的電離平衡將_______（填“正向”“不”或“逆向”）移動，所滴加氨水的濃度為____mol·L-1。（NH3·H2O的電離平衡常數(shù)K=2×10-5 mol·L-1）

Answer 1

（14分）（1） (CH3)2NNH2

（2）BD 不變 0.15 mol·L-1·S-1

（3）NH4++H2ONH3·H2O+H+

逆向

0.1

【解析】

試題分析：（1）還原劑是化學反應中元素化合價升高的物質(zhì)，在反應I中，(CH3)2NNH2中C元素的化合價從-1價升高到+4價，N元素的化合價從-3價升高到0價，所以(CH3)2NNH2為還原劑；

（2）A、二氧化氮的起始物質(zhì)的量不是0，與圖像不符，錯誤；B、通入二氧化氮，則該反應逆向進行，氣體的物質(zhì)的量減小，在恒壓條件下，容器的體積減小，而氣體的質(zhì)量不變，所以氣體的密度最大，達到平衡時，氣體的密度不再增大，正確；C、一個具體的化學反應的反應熱只與反應物和生成物的狀態(tài)有關(guān)，所以該反應的反應熱不變，與是否達到平衡無關(guān)，錯誤；D、反應逆向進行，二氧化氮的轉(zhuǎn)化率增大，達到平衡時，二氧化氮的轉(zhuǎn)化率達到最大，正確，答案選BD。溫度不變，則化學平衡常數(shù)不變，所以上述反應改在體積為3L的恒容密閉容器中進行，平衡常數(shù)不變；反應4s后N2O4的物質(zhì)的量為0.9mol，則消耗二氧化氮的物質(zhì)的量是1.8mol，所以二氧化氮的濃度減小1.8mol/3L=0.6mol/L，則0~4s內(nèi)的平均反應速率v（NO2）=0.6mol/L/4s=0.15 mol·L-1·S-1

（3）硝酸銨是強酸弱堿鹽，銨根離子水解生成一水合氨和氫離子，使溶液呈酸性，離子方程式是NH4++H2ONH3·H2O+H+；滴加氨水后溶液呈中性，說明在滴加氨水的過程中，一水合氨的濃度增大，使銨根離子的水解平衡逆向移動，氫離子濃度減小，氫氧根離子濃度增大，二者相等時，溶液為中性，因為鹽的水解程度減弱，則水的電離平衡逆向移動；根據(jù)電荷守恒，則c(NH4+)+ c(H＋)= c（OH－）+c(NO3-)，因為溶液呈中性，則c(H＋)= c（OH－）=10-7mol/L，所以c(NH4+)= c(NO3-)，根據(jù)NH3·H2O的電離平衡常數(shù)K=2×10-5 mol·L-1= c(NH4+) c（OH－）/c（NH3·H2O），因為最終的溶液的體積是相同的，所以c(NH4+) /c（NH3·H2O）= n(NH4+) /n（NH3·H2O），則2×10-5=10-7 n(NH4+) /n（NH3·H2O），n(NH4+)=n(NO3-)=1mol，所以n（NH3·H2O）=10-7mol/(2×10-5)=5×10-3mol，則所滴加氨水的濃度為5×10-3mol/0.05L=0.1mol/L。

考點：考查氧化還原反應的分析，平衡狀態(tài)的判斷，鹽的水解，電離平衡常數(shù)的應用