Question

偏二甲肼與N₂O₄是常用的火箭推進(jìn)劑，二者發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：
(CH₃)₂NNH₂ (l)＋2N₂O₄ (l)＝2CO₂ (g)＋3N₂(g)＋4H₂O(g)      （I）
(1)反應(yīng)（I）中氧化劑是_______。
(2)火箭殘骸中�，F(xiàn)紅棕色氣體，原因?yàn)椋篘₂O₄ (g)  2NO₂ (g) （Ⅱ） 一定溫度下，反應(yīng)（Ⅱ）的焓變?yōu)棣�H�，F(xiàn)將1 mol N₂O₄ 充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。

若在相同溫度下，上述反應(yīng)改在體積為1L的恒容密閉容器中進(jìn)行，平衡常數(shù)________（填“增大”“不變”或“減小”），反應(yīng)3s后NO₂的物質(zhì)的量為0.6mol，則0～3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N₂O₄）＝________mol·L^-1·s^-1。
(3)NO₂可用氨水吸收生成NH₄NO₃。25℃時，將amol NH₄NO₃溶于水，溶液顯酸性，原因是_____
_______________________________________________（用離子方程式表示）。向該溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過程中的水的電離平衡將______（填“正向”“不”或“逆向”）移動，所滴加氨水的濃度為_______mol·L^-1。（NH₃·H₂O的電離平衡常數(shù)取K_b＝2×10^-5 mol·L^-1，假設(shè)溶液的體積是bL）

Answer 1

(每空２分，共１４分)（1）N₂O₄   （2）  a、d   不變   0.1
（3）NH₄^＋＋H₂ONH₃·H₂O＋H^＋  逆向  

解析試題分析：（1）根據(jù)反應(yīng)(CH₃)₂NNH₂ (l)＋2N₂O₄ (l)＝2CO₂ (g)＋3N₂(g)＋4H₂O(g)可知，(CH₃)₂NNH₂中氮元素的化合價從－2價升高到0價，N₂O₄中氮元素的化合價從＋4價降低到0價，因此氧化劑是N₂O₄。
（2）在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，據(jù)此可以判斷。a、密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過程中質(zhì)量不變，但容器容積是變化的，因此當(dāng)密度不再發(fā)生變化時可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，a正確；b、對于具體的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)熱是恒定的，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，b不正確；c、反應(yīng)物的正反應(yīng)速率是逐漸減小的，而生成物的正反應(yīng)速率是逐漸增大，所以c不正確；d、當(dāng)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不再發(fā)生變化時，說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，d正確，答案選ad；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系，所以此時平衡常數(shù)不變；反應(yīng)3s后NO₂的物質(zhì)的量為0.6mol，則根據(jù)方程式可知，消耗N₂O₄的物質(zhì)的量是0.3mol，其濃度是0.3mol÷1L＝0.3mol/L，則0～3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N₂O₄）＝0.3mol/L÷3s＝0.1mol·L^-1·s^-1。
（3）NH₃NO₃溶于水電離出的NH₄^＋水解，溶液顯酸性，水解方程式為NH₄^＋＋H₂ONH₃·H₂O＋H^＋；氨水是弱堿，電離出的OH^－抑制水的電離，所以滴加氨水的過程中的水的電離平衡將逆向移動；溶液顯中性，則根據(jù)電荷守恒可知c(NO₃^－)＋c(OH^－) ＝c(NH₄⁺)＋c(H^＋)，因此 c(OH^－)＝c(H^＋)＝10^－7mol/L， c(NH₄⁺)＝c(NO₃^－)。根據(jù)氨水的電離平衡常數(shù)可知，溶液中＝2×10^-5 mol·L^-1，則c(NH₃·H₂O)＝＝。
考點(diǎn)：考查氧化還原反應(yīng)、平衡狀態(tài)判斷、反應(yīng)速率計(jì)算以及鹽類水解、電離平衡常數(shù)的計(jì)算