Question

氮的化合物是中学化学的重要物质，与人类生活密切相关．

（1）金属与不同密度的硝酸溶液反应所得的还原产物比较复杂，如图1所示：
请写出铁与密度为1.35g?mL^-1的硝酸反应的化学方程式：

 

．
（2）亚硝酸钠是一种致癌物质，它在中性或碱性条件下是稳定的，酸化后能氧化碘化钾生成棕色溶液和NO，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为

 

．
（3）如图2为NO₂和C0反应生成CO₂和NO过程的能量变化示意图，请写出该反应的热化学方程式：

 

．
（4）已知NO₂和N₂O₄可以相互转化：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0．现将一定量的NO₂和N₂O₄混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中发生上述反应，反应物的浓度随时问变化关系如图3所示．
①前10min内用NO₂表示的平均反应速率v（NO₂）=

 

mol?L^-1?min^-1；上述反应的平衡常数K=

 

．
②反应进行至25min时，曲线发生变化的原因是

 

．
③若要使上述反应的平衡常数K增大，采取的措施是

 

．
A．加入催化剂    B．缩小容器体积    C．降低温度  D．再加入一定量的NO₂．

Answer 1

考点：硝酸的化学性质,热化学方程式,化学平衡的影响因素

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）铁与密度为1.35g?mL^-1的硝酸反应生成硝酸铁、二氧化氮和一氧化氮、水；
（2）酸性条件下，亚硝酸和碘化钾反应生成碘和NO、硝酸钾；
（3）NO₂和C0反应生成CO₂和NO且放出热量；
（4）①根据图象中物质浓度变化知，反应物是四氧化二氮、生成物是二氧化氮，根据v=

△c

△t

计算；平衡常数K=

c(N2O4)

c2(NO2)

；
②反应进行至25min时，反应物和生成物浓度都减少，说明容器体积增大；
③化学平衡常数只与温度有关．

解答： 解：（1）根据图象知，硝酸的密度越大，生成二氧化氮的量越多，生成NO的量先增大后减小，当硝酸的密度为1.35g?mL^-1时，生成的二氧化氮和一氧化氮的量相等，所以铁与密度为1.35g?mL^-1的硝酸反应生成硝酸铁、二氧化氮和一氧化氮、水，反应方程式为：4Fe+18HNO₃=4Fe（NO₃）₃+3NO↑+3NO₂↑+9H₂O，故答案为：4Fe+18HNO₃=4Fe（NO₃）₃+3NO↑+3NO₂↑+9H₂O；
（2）酸性条件下，亚硝酸和碘化钾反应生成碘和NO、硝酸钾，离子方程式为6H⁺+5NO₂^-+2I^-=I₂+NO₃^-+4NO↑+3H₂O，氧化剂是亚硝酸根离子、还原剂是碘离子和亚硝酸根离子，氧化剂和还原剂的物质的量之比是4：3，故答案为：4：3；
（3）NO₂和C0反应生成CO₂和NO且放出热量，热化学反应方程式为：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=（134-368）kJ/mol=-234kJ/mol，故答案为：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ/mol；
（4）①根据图象中物质浓度变化知，反应物是四氧化二氮、生成物是二氧化氮，v（NO₂）=

△c

△t

=

(0.8-0.4)mol/L

10min

=0.04mol/（L．min），平衡时c（NO₂）=0.8mol/L，c（N₂O₄）=0.6mol/L，平衡常数K=

c(N2O4)

c2(NO2)

=

0.6

0.8×0.8

=0.9375，故答案为：0.04；0.9375；
②反应进行至25min时，反应物和生成物浓度都减少，说明容器体积增大，故答案为：增大容器体积；
③化学平衡常数只与温度有关，所以要改变平衡常数自由改变温度，故选C．

点评：本题考查了化学平衡的有关计算、氧化还原反应等知识点，根据物质的氧化性确定反应产物，从而写出方程式，会根据化学平衡常数进行有关计算，注意（4）中反应方向的判断，根据浓度变化量确定反应方向，为易错点．