Question

【題目】碳、氮、硫是中學化學重要的非金屬元素，在工農業(yè)生產中有廣泛的應用。
（1）用于發(fā)射“天宮一號”的長征二號火箭的燃料是液態(tài)偏二甲肼（CH3）2N－NH2 ， 氧化劑是液態(tài)四氧化二氮。二者在反應過程中放出大量能量，同時生成無毒、無污染的氣體。已知室溫下，1 g燃料完全燃燒釋放出的能量為42.5kJ，請寫出該反應的熱化學方程式。
（2）298 K時，在2L恒容密閉容器中發(fā)生反應：2NO2(g) N2O4(g)ΔH＝－a kJ·mol－1 (a＞0) 。N2O4的物質的量濃度隨時間變化如下圖。達平衡時， N2O4的濃度為NO2的2倍，回答下列問題。

①298k時，該反應的平衡常數為。
②在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數隨壓強變化曲線如下圖所示。

下列說法正確的是
a.A、C兩點的反應速率：A＞C
b.B、C兩點的氣體的平均相對分子質量：B＜C
c.A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺
d.由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法
③若反應在398K進行，某時刻測得n（NO2）=0.6 mol 、n（N2O4）=1.2mol，則此時V（正）V（逆）（填“>”“<”或“=”）。
（3）NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛。現向100 mL 0.1 mol·L－1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液，得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關系曲線如圖所示。試分析圖中a、b、c、d、e五個點，

①水的電離程度最大的是（填“a”“b”“c”“d”或“e”，下同）
②其溶液中c(OH-)的數值最接近NH3·H2O的電離常數K數值的是；
③在c點，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是。

Answer 1

【答案】
（1）C2H8N2(l)＋2N2O4(l)＝2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(l) ΔH=－2550 kJ·mol－1
（2）6.67L/mol；d；＜
（3）b；d；c(Na＋)＞c(SO42－)＞c(NH4+)＞c(OH－)＝c(H＋)
【解析】解：（1）1g燃料完全燃燒釋放出的能量為42.5kJ，則1mol偏二甲肼完全燃燒釋放出的能量為42.5kJ×60=2550kJ，其熱化學方程式為：C2H8N2（l）+2N2O4（l）═2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（l）△H=-2550 kJ/mol；
所以答案是：C2H8N2（l）+2N2O4（l）═2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（l）△H=-2550 kJ/mol；
（2）①有圖可知N2O4的平衡濃度為0.6mol/L，達到平衡時，N2O4的濃度為NO2的2倍，則NO2的平衡濃度為0.3mol/L，
則K===6.67L/mol，
所以答案是：6.67L/mol；
②a、壓強越大，反應速率越快，所以A、C兩點的反應速率：A＜C，故a錯誤；
b、混合氣體的平均相對分子質量= ， BC兩點混合氣體的質量和物質的量都相等，所以混合氣體的平均相對分子質量B=C，故b錯誤；
c、NO2的含量越高，混合氣體的顏色越深，C點壓強大于A點，加壓平衡向生成N2O4的方向移動，但NO2的濃度比原平衡大，所以混合氣體的顏色A點淺C點深，故c錯誤；
d、可逆反應2NO2（g）N2O4（g）△H=-a kJmol-1 （a＞0）放熱，溫度升高平衡逆向移動，二氧化氮含量增大，所以由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法，故d正確；
所以答案是：d；
③反應為放熱反應，升高溫度，K值減小，密閉容器的體積為2L，因此的N2O4的濃度為0.6mol/L，N2O4的濃度為0.3mol/L，濃度商Q==
=6.67L/mol=K（298K）＞K（398K），反應向逆反應方向移動，因此V（正）＜V（逆）；
所以答案是：＜；
（3）①a、b、c、d、e五個點，根據反應量的關系，b點恰好消耗完H+ ， 溶液中只有（NH4）2SO4與Na2SO4；c、d、e三點溶液均含有NH3H2O，（NH4）2SO4可以促進水的電離，而NH3H2O抑制水的電離，因此水的電離程度最大的是b點，溶液中c（OH-）的數值最接近NH3H2O的電離常數K數值，
所以答案是：b；
②氨水為弱堿，溶液呈堿性，c點溶液呈中性，銨根離子濃度過大，e點溶液堿性過強，一水合氨濃度過大，相對而言d點溶液中銨根離子濃度與一水合氨濃度最接近，溶液中c（OH-）的數值最接近NH3H2O的電離常數K數值，
所以答案是：d；
③c點溶液呈中性，即溶液含有（NH4）2SO4、Na2SO4、NH3H2O三種成分，b點時c（Na+）=c（SO42-），c點時c（Na+）＞c（SO42-），根據N元素與S元素的關系，可以得出c（SO42-）＞c（NH4+），故c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+），
所以答案是：c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+）．