【題目】聯(lián)氨(又稱聯(lián)肼,N2H4,無色液體)是一種應用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料,回答下列問題:
(1)聯(lián)氨分子的電子式為_____________,其中氮的化合價為_____________。
(2)實驗室可用次氯酸鈉溶液與氨反應制備聯(lián)氨,反應的離子方程式為____________________。
(3)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) △H1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) △H2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) △H3
④2N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) △H4
上述反應熱效應之間的關系式為△H4=_______________(用△H1、△H2、△H3表示)。
(4)聯(lián)氨為二元弱堿,在水中的電離方程式與氨相似,聯(lián)氨第一步電離反應的平衡常數(shù)值為
(已知:N2H4 + H+ N2H5+ K=8.5×107;Kw=1.0×10-14)。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學式為 。
【答案】(1); -2
(2)ClO- + 2NH3 = N2H4 + Cl- + H2O
(3)△H4 = 2△H3 - 2△H2 - △H1
(4)8.5×10-7;N2H6(HSO4)2
【解析】
試題分析:(1)肼的分子式為N2H4,是氮原子和氫原子形成四個共價鍵,氮原子和氮原子之間形成一個共價鍵形成的共價化合物,電子式為:,其中氫元素化合價為+1價,則氮元素化合價為-2價。
(2)氨氣被次氯酸鈉溶液氧化生成肼,次氯酸鈉被還原生成氯化鈉,結合原子守恒配平書寫反應的化學方程式為:2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O,離子方程式為:ClO-+2NH3 =N2H4+Cl-+H2O。
(3)已知①2O2(g)+N2(g)═N2O4(l)△H1,
②N2(g)+2H2(g)═N2H4(l)△H2,
③O2(g)+2H2(g)═2H2O(g)△H3。
依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算③×2-②×2-①得到
④2N2H4(l)+N2O4(l)═3N2(g)+4H2O(g)△H4=2△H3-2△H2-△H1。
(4)聯(lián)氨為二元弱堿,在水中的電離方式與氨相似,聯(lián)氨第一步電離方程式為N2H4+H2ON2H5++OH-,平衡常數(shù)Kb=[c(N2H5+)c(OH)]/c(N2H4)= ×=K × Kw = 8.7 × 107 × 1.0 × 10-14=8.7×10-7,第二步電離方程式為N2H5++H2ON2H62++OH-,因此聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽為N2H6(HSO4)2。
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【題目】一定條件下,向密閉恒容容器中加入1.0 mol·L-1X,發(fā)生反應:2X(g) Y(g)+Z(g) △H<0,反應到8min時達到平衡;在14min時改變體系的溫度, 16min時建立新平衡。X的物質的量濃度變化如圖所示。下列有關說法正確的是
A.0~8min用Y表示該反應速率為0.1mol·L-1·min-1
B.8min時達到平衡,該反應的平衡常數(shù)為K= 0.5
C.14min時,改變的反應條是降低了溫度
D.16min時的正反應速率比8min時的正反應速率大
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【題目】環(huán)境問題已成為人類共同關注的話題,燃煤廢氣、汽車尾氣中的氮氧化物(NOx)、CO等有害氣體,消除方法有多種。
(1)用稀土等催化劑能將汽車尾氣中的CO、NOx、碳氫化合物轉化成無毒物質,從而減少汽車尾氣污染。已知:
①N2(g)+ O2(g)=2NO(g)△H=180.5 kJ/mol
②2C(s)+ O2(g)=2CO(g)△H=—221kJ/mol
③C(s)+ O2(g)=CO2(g)△H=—393. 5 kJ/mol
寫出NO(g)與CO(g)催化轉化成N2(g)和CO2(g)的熱化學方程式__________________。
(2)①用甲烷催化還原氮的氧化物可消除氮氧化物的污染CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=QkJ·mol-1,寫出上述反應的平衡常數(shù)表達式_______,已知該反應的平衡常數(shù)K隨溫度升高而減小,則Q_______0(填“>”或“<”或“=”)。
②某溫度下,密閉容器中CH4與NO的起始濃度分別為1mol/L、2mol/L,其中c(NO)隨時間變化如圖所示,t2時達到平衡,保持溫度不變在t2時將容器容積壓縮到一半,請畫出t2-t3 c(CH4)隨時間變化的曲線。_______
(3)①為提高反應:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)中的轉化率,可以采取在恒壓條件下充入稀有氣體,解釋其原因______________。
②電解吸收法處理氮氧化物廢氣的基本原理是用硝酸吸收氮氧化物生成NO2-,同時用石墨電極電解將NO2-轉化成NO3-,電解條件下循環(huán)利用NO3-來處理氮氧化物。寫出該法處理NO2總反應的化學方程式_______。
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【題目】A、B、C、D四種短周期元素,原子序數(shù)依次增大,A原子的最外層上有4個電子;B的陰離子和C的陽離子具有相同的電子層結構,兩元素的單質反應,能生成一種淡黃色的固體E;D的L層電子數(shù)等于K、M兩個電子層上的電子數(shù)之和.
(1)A為__.(填元素符號)
(2)D的最高價氧化物的水化物的化學式是__,用電子式表示C與D構成的化合物的形成過程__
(3)寫出由A、B組成的化合物與E反應的化學方程式:____________________.
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【題目】以N2和H2為反應物、溶有A的稀鹽酸為電解質溶液,可制成能固氮的新型燃料電池,原理如下圖所示。下列說法錯誤的是
A. b電極為負極,發(fā)生氧化反應
B. a電極發(fā)生的反應為N2+8H++6e-=2NH4+
C. A溶液中所含溶質為NH4Cl
D. 當反應消耗1mol N2時,則消耗的H2為67.2L
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【題目】合成藥物異搏定路線中某一步驟如下:
下列說法錯誤的是
A. 物質X中所有碳原子可能在同一平面內(nèi)
B. 可用FeCl3溶液鑒別Z中是否含有X
C. 等物質的量的X、Z 分別與H2加成,最多消耗H2的物質的量之比為3:5
D. 等物質的量的X、Y分別與NaOH反應,最多消耗NaOH的物質的量之比為1∶2
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【題目】下列各組中的兩種物質作用時,反應條件(反應溫度和反應物用量)改變, 不會引起產(chǎn)物種類變化的是( )
A. Ca(OH)2和CO2 B. Fe和HCl
C. Na和O2 D. C和O2
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