Question

（16分）氮元素的化合物應用十分廣泛。請回答：

（1）火箭燃料液態(tài)偏二甲肼（C2H8N2）是用液態(tài)N2O4作氧化劑，二者反應放出大量的熱，生成無毒、無污染的氣體和水。已知室溫下，1 g燃料完全燃燒釋放出的能量為42.5kJ，則該反應的熱化學方程式為 。

（2）298 K時，在2L固定體積的密閉容器中，發(fā)生可逆反應：2NO2(g) N2O4(g) ΔH＝-a kJ·mol－1 (a>0) 。N2O4的物質(zhì)的量濃度隨時間變化如圖。達平衡時，N2O4的濃度為NO2的2倍，回答下列問題：

①298k時，該反應的平衡常數(shù)為 L ·mol－1（精確到0.01）。

②下列情況不是處于平衡狀態(tài)的是 ：

A.混合氣體的密度保持不變； B.混合氣體的顏色不再變化； C.氣壓恒定時。

③若反應在398K進行，某時刻測得n(NO2)=0.6 mol n(N2O4)=1.2mol，則此時V（正） V（逆）（填“>”、“<”或“=”）。

（3）NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛�，F(xiàn)向100 mL 0.1 mol·L－1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液，得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示。

試分析圖中a、b、c、d、e五個點，

①b點時，溶液中發(fā)生水解反應的離子是______；

②在c點，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是 。

 

Answer 1

（16分）（1）C2H8N2(l)＋2N2O4(l)=2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(l) ΔH=－2550 kJ/mol（3分）

（2）(7分)①6.67 （3分） ②A（2分） ③< （2分）

（3）(6分)①NH4+ （3分） ②c(Na＋)>c(SO)>c(NH)>c(OH－)＝c(H＋)（3分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題意可得熱化學方程式：C2H8N2(l)＋2N2O4(l)=2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(l) ΔH=－2550 kJ/mol；①根據(jù)圖像和題意可知，在298k時，該反應達到平衡時，c(N2O4)=0.6mol/L, c(NO2)=0.3mol/L,所以該反應的平衡常數(shù)為K= L /mol; ②A.由于反應是在恒容的密閉容器內(nèi)減小的，所以在任何時刻都存在混合氣體的密度保持不變，一般不能判斷反應達到平衡狀態(tài)，錯誤； B.由于容器的容積不變，若混合氣體的顏色不再變化，說明物質(zhì)的濃度不變，反應達到平衡狀態(tài)，正確； C.該反應的氣體體積減小的反應，若未達到平衡狀態(tài)，則氣體的壓強就會發(fā)生變化，因此氣壓恒定時，則反應處于平衡狀態(tài)，正確。故選項是A；③若反應在298K進行，某時刻測得n(NO2)=0.6 mol n(N2O4)=1.2mol，則由于物質(zhì)的濃度不變，但是該反應的正反應是放熱反應，根據(jù)平衡移動原理：升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，即平衡逆向移動所以V（正）<V（逆）；（3）①NH4HSO4是強酸弱堿鹽，弱堿陽離子NH4+水解消耗水電離產(chǎn)生的OH-，使溶液顯酸性，而且NH4HSO4是強酸的酸式鹽，電離也產(chǎn)生H+,使溶液顯酸性。b點時，溶液中發(fā)生水解反應的離子是NH4+；②在c點時溶液呈中性，c(OH－)＝c(H＋)，n(Na+)=0.015mol；n(SO)=0.01mol，由于NH4+會發(fā)生水解反應而消耗，所以n(NH4+)< 0.01mol，因為溶液的體積是相同的，所以微粒的物質(zhì)的量越多，離子濃度就越大，因此c(Na＋)> c(SO)>c(NH)，在溶液中水電離程度很小，所以c(OH－)、c(H＋)都很小，遠小于鹽電離產(chǎn)生的離子濃度，因此溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是c(Na＋)>c(SO)>c(NH)>c(OH－)＝c(H＋)。

考點：考查熱化學方程式的書寫、化學平衡狀態(tài)的判斷、化學平衡常數(shù)的計算、溫度對化學平衡移動的影響、鹽的水解、溶液中離子濃度的大小比較的知識。