Question

【题目】根据题意请回答有关氮的氧化物和氢化物的问题：

（1）随着人类社会的发展，氮氧化物的排放导致一系列问题。NO形成硝酸型酸雨的化学方程式为_______。一定条件下,用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574.1 kJ·mol-1，

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1160.6 kJ·mol-1则CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH= ___________ 。

（2）肼(N2H4)可以用作燃料电池的原料。肼的电子式为_________，一种以液态肼为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。b电极是_____极（填“正”或“负”），a电极的电极反应式：__________________。

（3）25 ℃时，Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5 mol·L-1，向含a mol NH4NO3的溶液中滴加b L氨水呈中性，则所滴加氨水的浓度为___________。

（4）在体积恒定的密闭容器中有可逆反应： 2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) ΔH<0 ，NO和O2的起始浓度之比为2:1，反应经历相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图，则150 ℃时，v（正）________v（逆）（填“>”或“<”）。

（5）判断在恒温恒容条件下该反应已达到平衡状态的是_____

A 2v正(NO2)＝v逆(O2) B 反应容器中压强不随时间变化而变化

C 混合气体颜色深浅保持不变 D 混合气体平均相对分子质量保持不变

Answer 1

【答案】2NO＋O2 = 2NO2 3 NO2＋H2O=2HNO3＋NO（或4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3）-867.35 kJ·mol-1 正 N2H4＋4OH－-4e－=N2↑＋4H2O > BCD

【解析】

（1）NO与氧气反应生成NO2，NO2与水反应生成硝酸；根据盖斯定律进行计算；

（2）N2H4相当于NH3中的1个H，换成NH。N-H之间，都是1对电子，2个N还有1对孤对电子；通入氧气的b电极是正极，a电极为负极；

（3）根据平衡常数K=，计算得到c（NH3H2O）；

（4）根据图中信息可知，根据转化率判断平衡移动方向；

（5）根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该.物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。

（1）NO与氧气反应生成NO2，NO2与水反应生成硝酸，则NO形成硝酸型酸雨的化学方程式为2NO＋O2 = 2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO（或4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3）；

已知：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574.1 kJ·mol-1，

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1160.6 kJ·mol-1 根据盖斯定律，由（①+②）得反应CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=（-574.1 kJ·mol-1-1160.6 kJ·mol-1）=-867.35 kJ·mol-1；

（2）N2H4相当于NH3中的1个H，换成NH。N-H之间，都是1对电子，2个N还有1对孤对电子，其电子式为；

通入氧气的b电极是正极，氧气得电子产生氢氧根离子，a电极为负极，负极上N2H4失电子产生N2，其电极反应式为：N2H4＋4OH－-4e－=N2↑＋4H2O；

（3）将amol NH4NO3溶于水，向该溶液滴加bL 氨水后溶液呈中性，依据电荷守恒计算可知，溶液中氢氧根离子浓度=10-7mol/L，c（NH4+）=c（NO3-），NH3H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5 molL-1，设混合后溶液体积为1L，（NH4+）=c（NO3-）=amol/L；根据一水合氨电离平衡得到：NH3H2ONH4++OH-，平衡常数K===1.8×10-5 molL-1，计算得到c（NH3H2O）=mol/L；

（4）根据图中信息可知，150 ℃时，NO转化为NO2的转化率还在增大，则平衡正向移动，v（正）>v（逆）；

（5）A. v正(NO2)＝2v逆(O2)才能体现正逆反应速率相等，反应达平衡，选项A错误；

B.随着反应的进行体系压强逐渐减小，容器内压强保持不变说明达平衡状态，选项B正确；

C.混合气体的颜色保持不变，说明二氧化氮的浓度不变，反应达平衡状态，选项C正确；

D.混合气体的平均相对分子质量保持不变，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，选项D正确；

答案选BCD。.