Question

【題目】碳、氮、硫是中學化學重要的非金屬元素，在工農業生產中有廣泛的應用．

（1）用于發射“天宮一號”的長征二號火箭的燃料是液態偏二甲肼（CH3）2N-NH2，氧化劑是液態四氧化二氮．二者在反應過程中放出大量能量，同時生成無毒、無污染的氣體．已知室溫下，0.1mol燃料完全燃燒釋放出的能量為255kJ，請寫出該反應的熱化學方程式__ ；

（2）298K時，在2L的密閉容器中，發生可逆反應2NO2（g）N2O4（g）△H=-a kJmol-1 （a＞0）．N2O4的物質的量濃度隨時間變化如圖1．達平衡時，N2O4的濃度為NO2的2倍，回答下列問題．

① 298k時，該反應的平衡常數為___________；②若反應在398K進行，某時刻測得n（NO2）=0.6mol，n（N2O4）=1.2mol，則此時V（正）_ _V（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．

③在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數隨壓強變化曲線如圖3所示。下列說法正確的是___________

a．A、C兩點的反應速率：A＞C

b．B、C兩點的氣體的平均相對分子質量：B=C

c．A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺

d．由狀態B到狀態A，可以用加熱的方法

（3）NH4HSO4在分析試劑、醫藥、電子工業中用途廣泛．現向100mL 0.1molL-1NH4HSO4溶液中滴加0.1molL-1NaOH溶液，得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關系曲線如圖2所示．試分析圖中a、b、c、d、e五個點，①水的電離程度最大的是___________，②其溶液中c（OH-）的數值最接近NH3H2O的電離常數K數值的是___________。

Answer 1

【答案】1）C2H8N2（l）+2N2O4（l）═2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（l）△H=-2550 kJ/mol；

（2）①6.67L/mol；②＜；③bd；（3）①b ②d

【解析】

試題分析：（1）0.1mol燃料完全燃燒釋放出的能量為255kJ，液態偏二甲肼1摩爾（CH3）2N-NH2完全燃燒，放出熱量2550 kJ，C2H8N2（l） + 2N2O4（l） ═ 2CO2（g） + 3N2（g） + 4H2O（l） △H =-2550 kJ/mol；

（2）反應為放熱反應，升高溫度，K值減小；由圖式可知C（N2O4）平衡濃度為0.6 molL-1，達平衡時，C（N2O4）=2 C（NO），則C（NO）=0。3 molL-1 帶入平衡常數計算公式。Q=0.6/0.32=6.67 =K（298K）>K（398K）, 反應反應放熱，反應逆向進行，所以V正《 V逆；（3）②a、反應物和生成物全是氣態物質，氣體的質量不變，容積為2L保持恒定，由ρ= m/V,可知氣體的密度為一定值，因此氣體的密度保持不變不一定處于平衡狀態，a錯誤； b、混合氣體的顏色不變說明NO2的濃度不變，說明反應處于化學平衡狀態，b正確； c、當2V（N2O4）正=V（NO2）逆時，正、逆反應速率相等，說明反應處于化學平衡狀態，c錯誤；

（3）①a、b、c、d、e五個點，根據反應量的關系，b點恰好消耗完H+，溶液中只有（NH4）2SO4與Na2SO4；c、d、e三點溶液均含有NH3H2O，（NH4）2SO4可以促進水的電離，而NH3H2O抑制水的電離，因此水的電離程度最大的是b點，溶液中c（OH-）的數值最接近NH3H2O的電離常數K數值，②氨水為弱堿，溶液呈堿性，c點溶液呈中性，銨根離子濃度過大，e點溶液堿性過強，一水合氨濃度過大，相對而言d點溶液中銨根離子濃度與一水合氨濃度最接近，溶液中c（OH-）的數值最接近NH3H2O的電離常數K數值，③c點溶液呈中性，即溶液含有（NH4）2SO4、Na2SO4、NH3H2O三種成分，b點時c（Na+）=c（SO42-），b點時c（Na+）＞c（SO42-），根據N元素與S元素的關系，可以得出c（SO42-）＞c（NH4+）故c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+）；