Question

（16分）氮元素的化合物應(yīng)用十分廣泛。請(qǐng)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(yīng)放出大量的熱，生成無(wú)毒、無(wú)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(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。

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

①298k時(shí)，該反應(yīng)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(shí)。

③若反應(yīng)在398K進(jìn)行，某時(shí)刻測(cè)得n(NO2)=0.6 mol n(N2O4)=1.2mol，則此時(shí)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(gè)點(diǎn)，

①b點(diǎn)時(shí)，溶液中發(fā)生水解反應(yīng)的離子是______；

②在c點(diǎn)，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(xué)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(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，c(N2O4)=0.6mol/L, c(NO2)=0.3mol/L,所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K= L /mol; ②A.由于反應(yīng)是在恒容的密閉容器內(nèi)減小的，所以在任何時(shí)刻都存在混合氣體的密度保持不變，一般不能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤； B.由于容器的容積不變，若混合氣體的顏色不再變化，說(shuō)明物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確； C.該反應(yīng)的氣體體積減小的反應(yīng)，若未達(dá)到平衡狀態(tài)，則氣體的壓強(qiáng)就會(huì)發(fā)生變化，因此氣壓恒定時(shí)，則反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，正確。故選項(xiàng)是A；③若反應(yīng)在298K進(jìn)行，某時(shí)刻測(cè)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(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，根據(jù)平衡移動(dòng)原理：升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即平衡逆向移動(dòng)所以V（正）<V（逆）；（3）①NH4HSO4是強(qiáng)酸弱堿鹽，弱堿陽(yáng)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(qiáng)酸的酸式鹽，電離也產(chǎn)生H+,使溶液顯酸性。b點(diǎn)時(shí)，溶液中發(fā)生水解反應(yīng)的離子是NH4+；②在c點(diǎn)時(shí)溶液呈中性，c(OH－)＝c(H＋)，n(Na+)=0.015mol；n(SO)=0.01mol，由于NH4+會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)而消耗，所以n(NH4+)< 0.01mol，因?yàn)槿芤旱捏w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(yuǎn)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(diǎn)：考查熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算、溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響、鹽的水解、溶液中離子濃度的大小比較的知識(shí)。