【题目】氮元素的化合物应用十分广泛。请回答:
(1)火箭燃料液态偏二甲肼(C2H8N2)是用液态N2O4作氧化剂,二者反应放出大量的热,生成无毒、无污染的气体和水。已知室温下,1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5 kJ,则该反应的热化学方程式为_________。
(2)298 K时,在2 L固定体积的密闭容器中,发生可逆反应:
2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)
N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍,回答下列问题:
① 298k时,该反应的平衡常数为_____L·mol-1(精确到0.01)。
②下列情况不是处于平衡状态的是______:
A.混合气体的密度保持不变;
B.混合气体的颜色不再变化;
C.气压恒定时。
③若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)="0.6" mol,n(N2O4)="1.2" mol,则此时V(正)___V(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。
现向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与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。试分析图中a、b、c、d、e五个点,
①b点时,溶液中发生水解反应的离子是______;
②在c点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序___________。
③d、e点对应溶液中,水电离程度大小关系是d______e(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】C2H8N2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-2550 kJ/mol 6.67 A < NH4+ c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+) >
【解析】
(1)先求出偏二甲肼的物质的量,再根据物质的量之比等于热量比求出反应热,然后写出热化学方程式;
(2)①有图可知N2O4的平衡浓度为0.6mol/L,达到平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍,则NO2的平衡浓度为0.3mol/L,带入平衡常数表达式计算;
②A.气体的质量不变,容积恒定,因此气体的密度为一定值;
B.混合气体的颜色不变,说明NO2的浓度保持恒定;
C.反应2NO2(g)N2O4(g)气压恒定时,正、逆反应速率相等;
③反应为放热反应,升高温度,K值减小,计算可知此时的浓度商Q=K(298K)>K(398K),反应向逆反应方向移动,因此V(正)<V(逆);
(3)①a、b、c、d、e五个点,根据反应量的关系,b点恰好消耗完H+,溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4;
②c点溶液呈中性,则溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3H2O三种成分;
③根据碱性溶液中,氢氧根离子浓度越大,水的电离程度越小进行分析。
(1)偏二甲肼(C2H8N2)和液态N2O4反应,生成无毒、无污染的气体氮气和水,已知1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5 kJ,则1 mol燃料完全燃烧释放出的能量为2550 kJ,所以该反应的热化学方程式为C2H8N2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-2550 kJ/mol;
(2)①由图像可知看出c(N2O4)=0.6mol/L,N2O4的浓度为NO2的2倍,则c(NO2)=0.3,298k时,该反应的平衡常数为= 6.67;
②A.在恒容密闭容器中,混合气体的密度始终保持不变,不能说明反应处于平衡状态;
B.NO2是红棕色气体,当反应向右进行时,混合气体的颜色变浅,当混合气体的颜色不再变化时,反应处于平衡状态;
C.该反应是气体体积减小的可逆反应,压强随着反应的进行而减小,当气压恒定时,反应处于平衡状态;
故选A。
③在398K,某时刻测得n(NO2)="0.6" mol,n(N2O4)=1.2mol,该容器的体积为2 L,Q==6.67,等于298K时的平衡常数,而该反应是放热反应,升高温度,K值减小,所以Q>K (398K),平衡逆向移动,则此时V(正)<V(逆);
(3)①在b点,等浓度、等体积的NH4HSO4与NaOH溶液1:1恰好反应生成硫酸铵,溶液中发生水解反应的离子是NH4+ ;
②在c点,溶液呈中性,c(OH-)=c(H+)但最小,在b点溶液中含有等物质的量的Na+、NH4+ 、SO42-,该溶液因NH4+ 的水解而显酸性,要想使溶液呈中性,需再加NaOH到c点,所以溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序为c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+);
③d点是硫酸铵和氨水的混合溶液,氨水的浓度较大,对水的电离抑制程度较弱,e点是硫酸钠与氨水的混合溶液,氨水的浓度较大,对水的电离抑制程度较大,所以d、e点对应溶液中,水电离程度大小关系是d>e。
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【题目】常温下在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是
A.能使pH试纸呈红色的溶液:Na+、NH4+、I-、NO3-
B.加入铝粉生成H2的溶液:K+、Mg2+、SO42-、HCO3-
C.c(Fe3+)=0.1 mol·L-1的溶液:H+、Al3+、Cl-、SCN-
D.=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、K+、SiO32-、NO3-
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【题目】下列有关离子方程式书写或离子共存说法正确的是
A.在0.1mol/LNa2CO3溶液中:Al3+、NH4+、SO42-、NO3-一定能大量共存
B.常温下,=0.1mol/L的溶液中,下列离子一定能大量共存:K+、Cl-、Fe2+、NO3-
C.清洗锅炉时先用纯碱溶液浸泡的主要原因:CaSO4(s)+CO32-(aq)SO42-(aq)+CaCO3(s)
D.向Al2(SO4)3溶液中加入少量Ba(OH)2溶液:Ba2++SO42-+Al3++3OH-=BaSO4↓+Al(OH)3↓
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【题目】常温常压时烯烃与氢气混合不反应,高温时反应很慢,但在适当的催化剂存在时可氢气反应生成烷,一般认为加氢反应是在催化剂表面进行。反应过程的示意图如下:
下列说法中正确的是
A. 乙烯和H2生成乙烷的反应是吸热反应
B. 加入催化剂,可减小反应的热效应
C. 催化剂能改变平衡转化率,不能改变化学平衡常数
D. 催化加氢过程中金属氢化物的一个氢原子和双键碳原子先结合,得到中间体
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【题目】利用反应NO2+NH3→N2+H2O(未配平)消除NO2的简易装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A.a电极反应式是
B.消耗标准状况下时,被消除的NO2的物质的量为
C.若离子交换膜是阳离子交换摸,装置右室中溶液的碱性增强
D.整个装置中NaOH的物质的量不断减少
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【题目】(1)①在BF3分子中,F—B—F的键角是________,B原子的杂化轨道类型为________,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF的立体构型为________;
②在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为________,层间作用力为________。
(2)①Y2X2(C2H2)分子中Y原子轨道的杂化类型为______,1 mol Y2X2含有σ键的数目为______。
②元素Y(C)的一种氧化物与元素Z(N)的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式为________。
③化合物ZX3(NH3)的沸点比化合物YX4(CH4)的高,其主要原因是______________________。
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【题目】用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是 ( )
A.78g Na2O2 与足量水反应中电子转移了0.2NA
B.1 mo1甲基中含有7NA个电子
C.62 g白磷中含P—P键为3NA
D.1mol氖气含有的原子数为2 NA
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【题目】25 ℃时,几种弱酸的电离常数如下:
弱酸的化学式 | CH3COOH | HCN | H2S |
电离常数(25 ℃) | 1.8×10-5 | 4.9×10-10 | K1=1.3×10-7 K2=7.1×10-15 |
25 ℃时,下列说法正确的是
A.等物质的量浓度的各溶液的pH关系为:pH(CH3COONa)>pH(Na2S)>pH(NaCN)
B.a mol/L HCN溶液与b mol/L NaOH溶液等体积混合,所得溶液中c(Na+)>c(CN-),则a一定大于b
C.NaHS和Na2S的混合溶液中,一定存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
D.某浓度的HCN溶液的pH=d,则其中c(OH-)=10-d mol/L
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【题目】氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。下列叙述正确的是
A.在氮化硅的合成反应中,N2是还原剂,SiO2是氧化剂
B.上述反应中每生成1molSi3N4,N2得到12mol电子
C.若已知上述反应为放热反应,升高温度,上述平衡向正反应方向移动
D.若使压强增大,上述平衡向正反应方向移动
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