Question

氮元素的化合物種類繁多，性質(zhì)也各不相同。
（1）NO₂有較強(qiáng)的氧化性，能將SO₂氧化生成SO₃，本身被還原為NO，已知下列兩反應(yīng)過程中能量變化如圖所示：

則NO₂氧化SO₂的熱化學(xué)方程式為_________________________________。
（2）在2L密閉容器中放入1mol氨氣，在一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng)：
2NH₃(g)N₂（g）+3H₂（g），反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見下表

時(shí)間t/min	0	1	2	3	4	5
總壓強(qiáng)p 100 kPa	5	5.6	6.4	6.8	7	7

 
則平衡時(shí)氨氣的轉(zhuǎn)化率為___________。
（3）肼（N₂H₄）又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料。在空氣中完全燃燒生成氮?dú)�，�?dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)，生成氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為______________。聯(lián)氨溶于水可以發(fā)生與氨水類似的電離，試寫出聯(lián)氨在水溶液中的電離方程式：
__________________（寫一步即可）。
（4）NH₄⁺在溶液中能發(fā)生水解反應(yīng)。在25℃時(shí)，0.1mol/L氯化銨溶液由水電離出的氫離子濃度為1×10^-5 mol/L，則在該溫度下此溶液中氨水的電離平衡常數(shù)K_b（NH₃·H₂O）=__________________。

Answer 1

（1）NO₂（g）+SO₂（g）SO₃（g）+NO（g） ΔH=－41.8kJ/mol（2分）
（2）40%（2分）
（3） 1.12L（2分）；N₂H₄＋H₂ON₂H₅^＋＋OH^－ （2分）
（4） Kb（NH₃·H₂O）＝1×10^-5mol/L（2分）

試題分析：（1）根據(jù)圖1可得：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)  ΔH=－196.6kJ?mol?¹，根據(jù)圖2可得：2NO(g)+O₂(g)=2NO₂(g)  ΔH=－113.0kJ?mol?¹，根據(jù)蓋斯定律可得NO₂（g）+SO₂（g）SO₃（g）+NO（g） ΔH=1/2ΔH₁—1/2ΔH₂=－41.8kJ?mol?¹
（2）氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，根據(jù)三段式進(jìn)行計(jì)算：設(shè)氨氣的轉(zhuǎn)化率為x
2NH₃(g)N₂（g）+3H₂（g）
起始物質(zhì)的量（mol）   1         0        0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量（mol）   x         x/2      3/2x
平衡物質(zhì)的量（mol）  1-x        x/2       3/2x
1：（1+x）=5:7，解得x=40%
（3）N₂H₄轉(zhuǎn)化為N₂，N元素由 -2價(jià)升高至0價(jià)，所以電子轉(zhuǎn)移為：N₂H₄ ~ N₂ ~ 4e?，n（N₂）=1/4n（e?）=0.05mol，故在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1.12L；聯(lián)氨溶于水可以發(fā)生與氨水類似的電離，N₂H₄與H⁺形成配位鍵，所以電離方程式為：N₂H₄＋H₂ON₂H₅^＋＋OH^－ 
（4）c(OH?)=Kw/c(H⁺)=10^-9mol?L?¹，c(NH₃?H₂O)=c(H⁺)=10^-5mol?L?¹，所以K_b（NH₃·H₂O）=c(NH₄⁺)?c(OH?)/c(NH₃?H₂O)=0.1mol/L×10^-9mol?L?¹/10^-5mol?L?¹=1×10^-5mol/L