Question

【題目】氮及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中有廣泛應(yīng)用。回答下列問題:

（1）氮氣性質(zhì)穩(wěn)定，可用作保護(hù)氣。請用電子式表示氮氣的形成過程：______。

（2）聯(lián)氨(N2H4)是一種還原劑，能與氧氣反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣。試結(jié)合下表數(shù)據(jù)，寫出在該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____________________________。

化學(xué)鍵	N—H	N—N	N=N	N≡N	O=O	O—H
鍵能(kJ/mol)	390.8	193	418	946	497.3	462.8

（3）氨的催化氧化用于工業(yè)生產(chǎn)硝酸。該反應(yīng)可設(shè)計成新型電池，試寫出堿性環(huán)境下，該電池的負(fù)極電極反應(yīng)式：__________________________。

（4）常溫下用氨水吸收CO2可得利(NH4)2CO3溶液，在(NH4)2CO3溶液中，c(OH-)_________c(H+)(填“>”“<”或“=”)；反應(yīng)NH4++CO32-+H2ONH3·H2O+HCO3-的平衡常數(shù)K=______(已知常溫下NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=2×10-5，H2CO3的電離平衡常數(shù)Ka1=4×10-7，Ka2=4×10-11)

（5）將某濃度的NO2氣體充入一恒容絕熱容器中，發(fā)生反應(yīng)2NO2N2O4其相關(guān)圖像如下。

①0~3s時v(NO2)增大的原因是_________。

②5s時NO2轉(zhuǎn)化率為__________。

Answer 1

【答案】 N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-631.7kJ/mol NH3-5e-+5OH-=NO+4H2O > 12.5 容器為絕熱體系，該反應(yīng)正向進(jìn)行放熱，體系溫度升高，v（NO2）增大 75%

【解析】(1)兩個氮原子形成一個氮氣分子，故用電子式表示氮氣的形成過程為正確答案:；。

(2)肼的燃燒反應(yīng)為:(g)； ,故可以知道熱化學(xué)方程式為: ①；而②；將①-②可以知道： N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-631.7kJ/mo；正確答案：N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-631.7kJ/mol 。

（3）氨的催化氧化用于工業(yè)生產(chǎn)硝酸，在此反應(yīng)中氨氣被氧化為NO在負(fù)極放電，結(jié)合環(huán)境為堿性可以知道電極反應(yīng)為： NH3-5e-+5OH-=NO+4H2O；正確答案: NH3-5e-+5OH-=NO+4H2O。

(4) 已知常溫下NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=2×10-5，H2CO3的電離平衡常數(shù)Ka1=4×10-7，Ka2=4×10-11，碳酸根離子水解能力大于銨根離子水解能力，所以(NH4)2CO3溶液水解顯堿性，c(OH-)>c(H+)；反應(yīng)NH4++CO32-+H2ONH3·H2O+HCO3-的平衡常數(shù)K=c(HCO3-)×v(NH3·H2O)/c(NH4+)×c(CO32-)該式子分子分母同乘以c(OH-) 和c(H+)，結(jié)果為KW/（K a2×Kb）=10-14/2×10-5×4×10-11=12.5；正確答案：> ； 12.5。

(5) ①反應(yīng)是放熱反應(yīng),在絕熱恒容容器中，反應(yīng)進(jìn)行熱量升高，反應(yīng)速率增大，反應(yīng)進(jìn)行二氧化氮濃度減小，反應(yīng)為達(dá)到平衡，時增大是因為體系溫度升高，正確答案：容器為絕熱體系，該反應(yīng)正向進(jìn)行放熱,體系溫度升高,增大。

②分析圖象5s內(nèi)二氧化氮變化濃度，結(jié)合轉(zhuǎn)化率概念計算，正確答案:。