Question

【題目】減少氮的氧化物和碳的氧化物在大氣中的排放是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一。

（1）已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ/mol

C(s)+O2(g)=CO2(B) △H=-393.5kJ/mol

2C(g)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ/mol

則:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=_______。

（2）在密閉容器中充入5molCO和4molNO，發(fā)生上述（1）中某反應(yīng)，如圖為平衡時(shí)NO的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系�；卮鹣铝袉栴}:

①溫度:T1_____T2（填“<”或“>”）。

②某溫度下,若反應(yīng)進(jìn)行到10分鐘達(dá)到平衡狀態(tài)D點(diǎn)時(shí),容器的體積為2L，則此時(shí)的平衡常數(shù)K=______（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。用CO的濃度變化表示起始到平衡的平均反應(yīng)速率V(CO)=_____。

（3）氮的另一種化合物N2H4（肼）可作制藥的原料，也可作火箭的燃料。

①肼的電子式為__________。

②肼能與酸反應(yīng)。N2H6Cl2溶液呈弱酸性，在水中存在如下反應(yīng):

N2H62++H2O=N2H5++H3O+平衡常數(shù)K1

N2H5++H2O=N2H4+H3O+平衡常數(shù)K2

相同溫度下，K1>K2，其主要原因有兩個(gè):

a.電荷因素，N2H5+水解程度小于N2H62+；

b.__________________。

（4）肼還可以制備肼一堿性燃料電池,氧化產(chǎn)物為穩(wěn)定的對(duì)環(huán)境友好的物質(zhì)。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為____________。若以肼一氧氣堿性燃料電池為電源，以NiSO4溶液為電鍍液，在金屬器具上鍍鎳,開始兩極質(zhì)量相等，當(dāng)兩極質(zhì)量之差為1.174g時(shí)，燃料電池中內(nèi)電路至少有_______molOH-遷移通過陰離子交換膜。

Answer 1

【答案】 -746.5kJ/mol > 0.22 0.1 mol/（Lmin） 略 第一步水解生成H3O+對(duì)第二步水解有抑制作用 N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O 0.02

【解析】試題分析：（1）根據(jù)蓋斯定律計(jì)算2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) 的焓變；

（2）①2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-746.5kJ/mol，正反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，NO的體積分?jǐn)?shù)增大； ②利用“三段式”計(jì)算平衡常數(shù)，根據(jù) 計(jì)算速率；（3）① 肼分子中含有1個(gè)N-N 單鍵，4個(gè)N-H單鍵；②第一步水解生成H3O+對(duì)第二步水解有抑制作用；（4）肼與氧氣反應(yīng)生成穩(wěn)定的對(duì)環(huán)境友好的物質(zhì)氮?dú)?/span>，肼發(fā)生氧化反應(yīng)，所以負(fù)極反應(yīng)是肼失電子生成氮?dú)夂退�；在金屬器具上鍍�?/span>,開始兩極質(zhì)量相等，當(dāng)兩極質(zhì)量之差為1.174g時(shí)，陽極溶解鎳的質(zhì)量為0.587g，根據(jù)電荷守恒計(jì)算轉(zhuǎn)移OH-的物質(zhì)的量。

解析：（1）①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ/mol

②C(s)+O2(g)=CO2(B) △H=-393.5kJ/mol

③2C(g)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律②×2－①－③得:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-746.5kJ/mol；

（2）①2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-746.5kJ/mol，正反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，NO的體積分?jǐn)?shù)增大，所以T1>T2；

②D點(diǎn)NO的體積分?jǐn)?shù)為25%，

，

解得x=0.5 ； ；根據(jù) , V(CO)= 0.1 mol/（Lmin） ；

（3）① 肼分子中含有1個(gè)N-N 單鍵，4個(gè)N-H單鍵，肼的電子式是；②N2H62+第一步水解生成H3O+對(duì)第二步水解有抑制作用，所以相同溫度下，K1>K2；（4）肼與氧氣反應(yīng)生成穩(wěn)定的對(duì)環(huán)境友好的物質(zhì)氮?dú)?/span>，肼發(fā)生氧化反應(yīng)，所以負(fù)極反應(yīng)是肼失電子生成氮?dú)夂退�，�?fù)極反應(yīng)為N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O；在金屬器具上鍍鎳,開始兩極質(zhì)量相等，當(dāng)兩極質(zhì)量之差為1.174g時(shí)，陽極溶解鎳的質(zhì)量為0.587g，電路中轉(zhuǎn)移電子，根據(jù)電荷守恒，轉(zhuǎn)移OH-的物質(zhì)的量為0.02mol。