Question

16．一定溫度下，在恒容密閉容器中充入2molNO₂與1molO₂發(fā)生反應(yīng)如下：4NO₂（g）+O₂（g）?2N₂O₅（g）
（1）已知平衡常數(shù)K_350℃＜K_300℃，則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）； 常溫下，該反應(yīng)能逆向自發(fā)進(jìn)行，原因是逆反應(yīng)方向的△S＞0．
（2）下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是BD．
A．?dāng)U大容器體積，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，混合氣體顏色變深
B．恒溫恒容下，再充入2molNO₂和1molO₂，再次達(dá)到平衡時(shí)NO₂轉(zhuǎn)化率增大
C．恒溫恒容下，當(dāng)容器內(nèi)的密度不再改變，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
D．若該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大，則一定是降低了溫度
（3）氮的化合物種類較多，如亞硝酸（HNO₂）、甲酸銨（HCOONH₄）等．
①亞硝酸是一種弱酸，能證明亞硝酸是弱電解質(zhì)的是AD．
A．常溫下，亞硝酸鈉溶液的pH＞7       B．亞硝酸能和NaOH發(fā)生中和反應(yīng)
C．用亞硝 酸 溶液做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，燈泡很暗   D．常溫下，將pH=3的亞硝酸溶液稀釋10倍，pH＜4
②已知常溫下甲酸銨的水溶液pH＜7，甲酸銨的水溶液各離子濃度由大到小的順序c（HCOO^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
③甲酸銨與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為HCOONH₄+2[Ag（NH₃）₂]OH$\stackrel{水浴加熱}{→}$（NH₄）₂CO₃+2Ag↓+3NH₃+H₂O．
（4）N₂O₅是一種新型綠色硝化劑，其制備可以用硼氫化鈉燃料電池作電源，采用電解法制備得到N₂O₅，工作原理如圖．則硼氫化鈉燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）平衡常數(shù)K_350℃＜K_300℃，說明溫度升高時(shí)平衡逆向移動(dòng)，△H-T△S＜0時(shí)，反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行；
（2）A、擴(kuò)大容器體積，平衡逆向移動(dòng)，但各組分濃度都減��；
B、恒溫恒容下，再充入2molNO₂和1molO₂，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動(dòng)；
C、容器體積不變，氣體質(zhì)量不變；
D、正反應(yīng)放熱，降溫平衡正向移動(dòng)；
（3）①部分電離的電解質(zhì)是弱電解質(zhì)，如果亞硝酸部分電離則亞硝酸是弱電解質(zhì)，可以根據(jù)酸溶液或鈉鹽溶液的pH判斷；
②常溫下甲酸銨的水溶液pH＜7，說明甲酸根離子的水解程度小于銨根離子的水解程度；
③甲酸銨中含有醛基，能夠被銀氨溶液氧化；
（4）根據(jù)鈉離子移動(dòng)方向，判斷加入過氧化氫的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，通入BH₄^-的一極為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)．

解答 解：（1）溫度升高時(shí)平衡逆向移動(dòng)，說明正反應(yīng)放熱；該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱，則逆反應(yīng)吸熱，△H＞0，若逆反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則其，△H-T△S＜0，必須要△S＞0，故答案為：放熱；逆反應(yīng)方向的△S＞0；
（2）A、擴(kuò)大容器體積，無論平衡怎樣移動(dòng)，各組分濃度都減小，混合氣體顏色變淺，故A錯(cuò)誤；
B、與開始加入比例相同加入反應(yīng)物，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，故B正確；
C、容器中氣體密度始終不變，所以密度不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；
D、降溫平衡正向移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大，故D正確；
故答案為：BD；
（3）①A、亞硝酸鈉溶液的pH＞7，說明亞硝酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，其溶液呈堿性，所以能證明亞硝酸是弱酸，故A正確；
B、亞硝酸能與氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)只能說明亞硝酸具有酸性，不能說明亞硝酸的電離程度，所以不能證明亞硝酸是弱酸，故B錯(cuò)誤；
C、用亞硝酸鈉溶液作導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)，燈泡很暗，不能說明亞硝酸的電離程度，所以不能證明亞硝酸是弱酸，故C錯(cuò)誤；
D、常溫下，將pH=3的亞硝酸溶液稀釋10倍，pH＜4，說明稀釋亞硝酸時(shí)，其氫離子物質(zhì)的量增大，存在電離平衡，故D正確；
故答案為：AD；
②常溫下甲酸銨的水溶液pH＜7，說明甲酸根離子的水解程度小于銨根離子的水解程度，離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（HCOO^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c （OH^-），
故答案為：c（HCOO^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c （OH^-）；
③甲酸銨中含有醛基，能夠被銀氨溶液氧化，反應(yīng)的化學(xué)方程式為HCOONH₄+2[Ag（NH₃）₂]OH$\stackrel{水浴加熱}{→}$（NH₄）₂CO₃+2Ag↓+3NH₃+H₂O，
故答案為：HCOONH₄+2[Ag（NH₃）₂]OH$\stackrel{水浴加熱}{→}$（NH₄）₂CO₃+2Ag↓+3NH₃+H₂O；
（4）根據(jù)鈉離子移動(dòng)方向，判斷加入過氧化氫的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，通入BH₄^-的一極為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O，故答案為：BH₄^-+8OH^--8e^-=BO₂^-+6H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件、化學(xué)平衡的移動(dòng)、鹽類水解以及離子濃度大小比較，考查范圍廣，難度較大．