Question

（16分）（2012?山東）偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進(jìn)劑，二者發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：

（CH3）2NNH2（l）+2N2O4（l）═2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（g）　（Ⅰ）

（1）反應(yīng)（Ⅰ）中氧化劑是　 　．

（2）火箭殘骸中�，F(xiàn)紅棕色氣體，原因?yàn)椋篘2O4（g）?2NO2（g）�。�Ⅱ）

當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體顏色變深，則反應(yīng)（Ⅱ）為　 　（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．

（3）一定溫度下，反應(yīng)（Ⅱ）的焓變?yōu)?/span>△H．現(xiàn)將1mol N2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是　 　．若在相同溫度下，上述反應(yīng)改在體積為1L的恒容密閉容器中進(jìn)行，平衡常數(shù)　 　（填“增大”“不變”或“減小”），反應(yīng)3s后NO2的物質(zhì)的量為0.6mol，則0～3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N2O4）=　 　 mol/（L?s）﹣1．

（4）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3．25℃時(shí)，將a mol 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b L 氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過程中水的電離平衡將　 　（填“正向”“不”或“逆向”）移動(dòng)，所滴加氨水的濃度為 mol?L﹣1．（NH3?H2O的電離平衡常數(shù)取Kb=2×10﹣5 mol?L﹣1）

 

 

Answer 1

（1）N2O4（2）吸熱（3）ad；不變；0.1（4）NH4++H2O?NH3?H2O+H+；逆向；

【解析】（1）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素化合價(jià)變化分析判斷，元素化合價(jià)降低的物質(zhì)做氧化劑；

（2）二氧化氮是紅棕色氣體，四氧化二氮?dú)怏w是無色氣體，依據(jù)平衡移動(dòng)原理分析判斷；升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；

（3）K=；化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與物質(zhì)的濃度無關(guān)，根據(jù)v= 計(jì)算NO2的化學(xué)反應(yīng)速率，再根據(jù)同一反應(yīng)中、同一時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比計(jì)算，得到四氧化二氮的反應(yīng)速率v（N2O4）；

（4）依據(jù)銨根離子水解分析回答；依據(jù)同粒子效應(yīng)，一水合氨對(duì)銨根離子水解起到抑制作用；依據(jù)一水合氨的電離平衡常數(shù)計(jì)算得到氨水濃度．

【解析】
（1）反應(yīng)（I）中，N2O4（l）中N元素得電子化合價(jià)降低，所以N2O4（l）是氧化劑，故答案為：N2O4；

（2）升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體顏色變深，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故答案為：吸熱；

（3）一定溫度下，反應(yīng)（Ⅱ）的焓變?yōu)?/span>△H．現(xiàn)將1mol N2O4充入一恒壓密閉容器中；

a、密度等于質(zhì)量除以體積，平衡體系質(zhì)量不變，反應(yīng)體積增大，密度在反應(yīng)過程中不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故a符合；

b、反應(yīng)的焓變和反應(yīng)物與生成物能量總和之差計(jì)算，與平衡無關(guān)，故b不符合；

c、圖象只表示正反應(yīng)速率變化，不能證明正逆反應(yīng)速率相同，故c不符合；

d、N2O4（l）轉(zhuǎn)化率不變，證明反應(yīng)達(dá)到平衡，故d符合；

示意圖正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是ad；K=，化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與物質(zhì)的濃度無關(guān)，所以平衡常數(shù)K不變；v（NO2）===0.2mol/L．s，則v（N2O4）=v（NO2）=0.1mol/L．s；

故答案為：ad；不變；0.1；

（4）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3．25℃時(shí)，將a mol NH4NO3溶于水，溶液顯酸性，是因?yàn)殇@根離子水解；反應(yīng)的離子方程式為：NH4++H2O?NH3?H2O+H+；加入氨水溶液抑制銨根離子水解，平衡逆向進(jìn)行；將a mol NH4NO3溶于水，向該溶液滴加b L 氨水后溶液呈中性，依據(jù)電荷守恒計(jì)算可知，溶液中氫氧根離子濃度=10﹣7mol/L，c（NH4+）=c（NO3﹣）；NH3?H2O的電離平衡常數(shù)取Kb=2×10﹣5 mol?L﹣1，設(shè)混合后溶液體積為1L，（NH4+）=c（NO3﹣）=amol/L；根據(jù)一水合氨電離平衡得到：NH3?H2O?NH4++OH﹣，平衡常數(shù)K===2×10﹣5 mol?L﹣1，計(jì)算得到c（NH3?H2O）=mol/L，

故答案為：NH4++H2O?NH3?H2O+H+；逆向；．