【題目】氮元素的化合物應(yīng)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(yīng)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42.5 kJ,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_________。
(2)298 K時,在2 L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)的量濃度隨時間變化如圖。達(dá)平衡時,N2O4的濃度為NO2的2倍,回答下列問題:
① 298k時,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。
③若反應(yīng)在398K進行,某時刻測得n(NO2)="0.6" mol,n(N2O4)="1.2" mol,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。
現(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(yīng)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___________。
③d、e點對應(yīng)溶液中,水電離程度大小關(guān)系是d______e(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】C2H8N2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-2550 kJ/mol 6.67 A < NH4+ c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+) >
【解析】
(1)先求出偏二甲肼的物質(zhì)的量,再根據(jù)物質(zhì)的量之比等于熱量比求出反應(yīng)熱,然后寫出熱化學(xué)方程式;
(2)①有圖可知N2O4的平衡濃度為0.6mol/L,達(dá)到平衡時,N2O4的濃度為NO2的2倍,則NO2的平衡濃度為0.3mol/L,帶入平衡常數(shù)表達(dá)式計算;
②A.氣體的質(zhì)量不變,容積恒定,因此氣體的密度為一定值;
B.混合氣體的顏色不變,說明NO2的濃度保持恒定;
C.反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)氣壓恒定時,正、逆反應(yīng)速率相等;
③反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,K值減小,計算可知此時的濃度商Q=K(298K)>K(398K),反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動,因此V(正)<V(逆);
(3)①a、b、c、d、e五個點,根據(jù)反應(yīng)量的關(guān)系,b點恰好消耗完H+,溶液中只有(NH4)2SO4與Na2SO4;
②c點溶液呈中性,則溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3H2O三種成分;
③根據(jù)堿性溶液中,氫氧根離子濃度越大,水的電離程度越小進行分析。
(1)偏二甲肼(C2H8N2)和液態(tài)N2O4反應(yīng),生成無毒、無污染的氣體氮氣和水,已知1 g燃料完全燃燒釋放出的能量為42.5 kJ,則1 mol燃料完全燃燒釋放出的能量為2550 kJ,所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C2H8N2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-2550 kJ/mol;
(2)①由圖像可知看出c(N2O4)=0.6mol/L,N2O4的濃度為NO2的2倍,則c(NO2)=0.3,298k時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為= 6.67;
②A.在恒容密閉容器中,混合氣體的密度始終保持不變,不能說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài);
B.NO2是紅棕色氣體,當(dāng)反應(yīng)向右進行時,混合氣體的顏色變淺,當(dāng)混合氣體的顏色不再變化時,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);
C.該反應(yīng)是氣體體積減小的可逆反應(yīng),壓強隨著反應(yīng)的進行而減小,當(dāng)氣壓恒定時,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);
故選A。
③在398K,某時刻測得n(NO2)="0.6" mol,n(N2O4)=1.2mol,該容器的體積為2 L,Q==6.67,等于298K時的平衡常數(shù),而該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,K值減小,所以Q>K (398K),平衡逆向移動,則此時V(正)<V(逆);
(3)①在b點,等濃度、等體積的NH4HSO4與NaOH溶液1:1恰好反應(yīng)生成硫酸銨,溶液中發(fā)生水解反應(yīng)的離子是NH4+ ;
②在c點,溶液呈中性,c(OH-)=c(H+)但最小,在b點溶液中含有等物質(zhì)的量的Na+、NH4+ 、SO42-,該溶液因NH4+ 的水解而顯酸性,要想使溶液呈中性,需再加NaOH到c點,所以溶液中各離子濃度由大到小的排列順序為c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+);
③d點是硫酸銨和氨水的混合溶液,氨水的濃度較大,對水的電離抑制程度較弱,e點是硫酸鈉與氨水的混合溶液,氨水的濃度較大,對水的電離抑制程度較大,所以d、e點對應(yīng)溶液中,水電離程度大小關(guān)系是d>e。
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【題目】常溫下在下列給定條件的溶液中,一定能大量共存的離子組是
A.能使pH試紙呈紅色的溶液:Na+、NH4+、I-、NO3-
B.加入鋁粉生成H2的溶液:K+、Mg2+、SO42-、HCO3-
C.c(Fe3+)=0.1 mol·L-1的溶液:H+、Al3+、Cl-、SCN-
D.=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、K+、SiO32-、NO3-
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【題目】下列有關(guān)離子方程式書寫或離子共存說法正確的是
A.在0.1mol/LNa2CO3溶液中:Al3+、NH4+、SO42-、NO3-一定能大量共存
B.常溫下,=0.1mol/L的溶液中,下列離子一定能大量共存:K+、Cl-、Fe2+、NO3-
C.清洗鍋爐時先用純堿溶液浸泡的主要原因:CaSO4(s)+CO32-(aq)SO42-(aq)+CaCO3(s)
D.向Al2(SO4)3溶液中加入少量Ba(OH)2溶液:Ba2++SO42-+Al3++3OH-=BaSO4↓+Al(OH)3↓
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【題目】常溫常壓時烯烴與氫氣混合不反應(yīng),高溫時反應(yīng)很慢,但在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┐嬖跁r可氫氣反應(yīng)生成烷,一般認(rèn)為加氫反應(yīng)是在催化劑表面進行。反應(yīng)過程的示意圖如下:
下列說法中正確的是
A. 乙烯和H2生成乙烷的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B. 加入催化劑,可減小反應(yīng)的熱效應(yīng)
C. 催化劑能改變平衡轉(zhuǎn)化率,不能改變化學(xué)平衡常數(shù)
D. 催化加氫過程中金屬氫化物的一個氫原子和雙鍵碳原子先結(jié)合,得到中間體
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【題目】利用反應(yīng)NO2+NH3→N2+H2O(未配平)消除NO2的簡易裝置如圖所示。下列說法不正確的是( )
A.a電極反應(yīng)式是
B.消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下時,被消除的NO2的物質(zhì)的量為
C.若離子交換膜是陽離子交換摸,裝置右室中溶液的堿性增強
D.整個裝置中NaOH的物質(zhì)的量不斷減少
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【題目】(1)①在BF3分子中,F—B—F的鍵角是________,B原子的雜化軌道類型為________,BF3和過量NaF作用可生成NaBF4,BF的立體構(gòu)型為________;
②在與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼晶體中,層內(nèi)B原子與N原子之間的化學(xué)鍵為________,層間作用力為________。
(2)①Y2X2(C2H2)分子中Y原子軌道的雜化類型為______,1 mol Y2X2含有σ鍵的數(shù)目為______。
②元素Y(C)的一種氧化物與元素Z(N)的一種氧化物互為等電子體,元素Z的這種氧化物的分子式為________。
③化合物ZX3(NH3)的沸點比化合物YX4(CH4)的高,其主要原因是______________________。
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【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是 ( )
A.78g Na2O2 與足量水反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移了0.2NA
B.1 mo1甲基中含有7NA個電子
C.62 g白磷中含P—P鍵為3NA
D.1mol氖氣含有的原子數(shù)為2 NA
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【題目】25 ℃時,幾種弱酸的電離常數(shù)如下:
弱酸的化學(xué)式 | CH3COOH | HCN | H2S |
電離常數(shù)(25 ℃) | 1.8×10-5 | 4.9×10-10 | K1=1.3×10-7 K2=7.1×10-15 |
25 ℃時,下列說法正確的是
A.等物質(zhì)的量濃度的各溶液的pH關(guān)系為:pH(CH3COONa)>pH(Na2S)>pH(NaCN)
B.a mol/L HCN溶液與b mol/L NaOH溶液等體積混合,所得溶液中c(Na+)>c(CN-),則a一定大于b
C.NaHS和Na2S的混合溶液中,一定存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
D.某濃度的HCN溶液的pH=d,則其中c(OH-)=10-d mol/L
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【題目】氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中,通過以下反應(yīng)制得:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。下列敘述正確的是
A.在氮化硅的合成反應(yīng)中,N2是還原劑,SiO2是氧化劑
B.上述反應(yīng)中每生成1molSi3N4,N2得到12mol電子
C.若已知上述反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,上述平衡向正反應(yīng)方向移動
D.若使壓強增大,上述平衡向正反應(yīng)方向移動
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