Question

【題目】碳、氮、硫是中學(xué)化學(xué)重要的非金屬元素，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用．

（1）用于發(fā)射“天宮一號(hào)”的長(zhǎng)征二號(hào)火箭的燃料是液態(tài)偏二甲肼（CH3）2N-NH2，氧化劑是液態(tài)四氧化二氮．二者在反應(yīng)過(guò)程中放出大量能量，同時(shí)生成無(wú)毒、無(wú)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(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__ ；

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

① 298k時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)__________；②若反應(yīng)在398K進(jìn)行，某時(shí)刻測(cè)得n（NO2）=0.6mol，n（N2O4）=1.2mol，則此時(shí)V（正）_ _V（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．

③在溫度為T(mén)1、T2時(shí)，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖3所示。下列說(shuō)法正確的是___________

a．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＞C

b．B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量：B=C

c．A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺

d．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法

（3）NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛．現(xiàn)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(guān)系曲線如圖2所示．試分析圖中a、b、c、d、e五個(gè)點(diǎn)，①水的電離程度最大的是___________，②其溶液中c（OH-）的數(shù)值最接近NH3H2O的電離常數(shù)K數(shù)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(tài)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(yīng)為放熱反應(yīng)，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(dá)平衡時(shí)，C（N2O4）=2 C（NO），則C（NO）=0。3 molL-1 帶入平衡常數(shù)計(jì)算公式。Q=0.6/0.32=6.67 =K（298K）>K（398K）, 反應(yīng)反應(yīng)放熱，反應(yīng)逆向進(jìn)行，所以V正《 V逆；（3）②a、反應(yīng)物和生成物全是氣態(tài)物質(zhì)，氣體的質(zhì)量不變，容積為2L保持恒定，由ρ= m/V,可知?dú)怏w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(tài)，a錯(cuò)誤； b、混合氣體的顏色不變說(shuō)明NO2的濃度不變，說(shuō)明反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，b正確； c、當(dāng)2V（N2O4）正=V（NO2）逆時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，說(shuō)明反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，c錯(cuò)誤；

（3）①a、b、c、d、e五個(gè)點(diǎn)，根據(jù)反應(yīng)量的關(guān)系，b點(diǎn)恰好消耗完H+，溶液中只有（NH4）2SO4與Na2SO4；c、d、e三點(diǎn)溶液均含有NH3H2O，（NH4）2SO4可以促進(jìn)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(diǎn)，溶液中c（OH-）的數(shù)值最接近NH3H2O的電離常數(shù)K數(shù)值，②氨水為弱堿，溶液呈堿性，c點(diǎn)溶液呈中性，銨根離子濃度過(guò)大，e點(diǎn)溶液堿性過(guò)強(qiáng)，一水合氨濃度過(guò)大，相對(duì)而言d點(diǎn)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(shù)值最接近NH3H2O的電離常數(shù)K數(shù)值，③c點(diǎn)溶液呈中性，即溶液含有（NH4）2SO4、Na2SO4、NH3H2O三種成分，b點(diǎn)時(shí)c（Na+）=c（SO42-），b點(diǎn)時(shí)c（Na+）＞c（SO42-），根據(jù)N元素與S元素的關(guān)系，可以得出c（SO42-）＞c（NH4+）故c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+）；