Question

氨和联氨（N₂H₄）是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有重要的应用．试回答下列问题：
（1）最常见的制备联氨的方法是以丙酮为催化剂，用次氯酸钠与氨反应，该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2：1，写出该反应的化学方程式：

 

．
（2）联氨可用做火箭燃料，燃烧时发生的反应是N₂O₄（l）+2N₂H₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1038.6kJ?mol^-1．若该反应中有4mol N-H键断裂，则反应放出的热量为

 

kJ．
（3）取m g氨基甲酸铵（NH₂COONH₄）加热使其分解生成NH₃和CO₂的混合气体，该混合气体在标准状况下的密度为

 

．
（4）氨的水溶液可用于吸收NO与NO₂混合气体，反应的化学方程式为6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O、6NO₂+8NH₃=7N₂+12H₂O．已知NO与NO₂的混合气体180mol被8.90×10³ g氨水（质量分数为0.300）完全吸收，产生156mol氮气．吸收后氨水的密度为0.98g?cm^-3．则该混合气体中NO与NO₂的体积比为

 

，吸收后氨水的物质的量浓度为

 

（答案精确到0.1）．

Answer 1

考点：有关反应热的计算,物质的量的相关计算,氧化还原反应

专题：

分析：（1）次氯酸钠与氨气反应，丙酮作催化剂，根据NaClO氧化NH₃可以得到肼来书写方程式；
（2）若该反应中有4mol N-H键断裂，则消耗1molN₂H₄（l），反应放出的热量为

1

2

×1038.6kJ=519.3kJ；
（3）设mg氨基甲酸铵加热使其分解生成NH3和CO2的物质的量分别为X、Y，根据NH₂COONH₄

△   .

2NH₃↑+CO₂↑求出X、Y，然后根据V=n?V_m、ρ=

m

V

计算；
（4）根据N原子守恒可求得参加反应的氨的物质的量，根据氧化还原反应中得失电子守恒可求得NO与NO₂的物质的量；根据质量守恒可求得反应后溶液质量，进而求得溶液的体积和溶液的浓度．

解答： 解：（1）制备肼的方法，是以NaClO氧化NH₃，反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2：1，制得肼的稀溶液，反应为NaClO+2NH₃═N₂H₄+H₂O+NaCl，
故答案为：NaClO+2NH₃

丙酮  .

N₂H₄+NaCl+H₂O；
（2）若该反应中有4mol N-H键断裂，则消耗1molN₂H₄（l），反应放出的热量为

1

2

×1038.6kJ=519.3kJ，
故答案为：519.3；
（3）设mg氨基甲酸铵加热使其分解生成NH3和CO2的物质的量分别为X、Y，
NH₂COONH₄

△   .

2NH₃↑+CO₂↑
78           2      1
mg          X      Y
X=

2m

78

mol
Y=

m

78

mol
混合气体的体积V=n?V_m=（

2m

78

+

m

78

）mol×22.4L/mol=

67.2m

78

L，
则混合气体在标准状况下的密度ρ=

m

V

=

mg

67.2m 78 L

=1.16g?L^-1，
故答案为：1.16g?L^-1；
（4）根据N原子守恒可求得参加反应的氨的物质的量．
n（NH₃）+180mol=156mol×2，n（NH₃）=132mol．
根据氧化还原反应中得失电子守恒可求得NO与NO₂的物质的量．
设为NO的物质的量X，NO₂的物质的量为（180mol-X），
132mol×3=Xmol×2+（180-X）mol×4，X=162mol，（180mol-X）=18mol，
NO与NO₂体积比为162：18=9：1．
根据质量守恒可求得反应后溶液质量．
8.90×10³g+162mol×30g?mol^-1+18mol×46gmol^-1-156mol×28g?mol^-1=10220g，
其溶液体积为10220g÷0.980g?cm^-3=10428cm³=10428mL=10.428L，
反应后溶液中剩余溶质氨的物质的量是8.90×10³g×0.300÷17g?mol^-1-132mol=25.058mol，
吸收后氨水的物质的量浓度为25.058mol÷10.428L=2.4 mol?L^-1．
故答案为：9：1；2.4mol?L^-1．

点评：本题考查较为综合，涉及方程式的书写、焓变与物质的量的关系、混合物的计算以及化学方程式的有关计算，题目难度较大，注意从质量守恒的角度分析．