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?/span>N2O4 (g) 2NO2 (g) （Ⅱ） 一定溫度下，反應(yīng)（Ⅱ）的焓變?yōu)?/span>ΔH�，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(shí)，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(dòng)，所滴加氨水的濃度為_______mol·L-1。（NH3·H2O的電離平衡常數(shù)取Kb＝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(jià)從－2價(jià)升高到0價(jià)，N2O4中氮元素的化合價(jià)從＋4價(jià)降低到0價(jià)，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(shí)（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(shí)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(shí)，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(shí)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(dòng)；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