Question

（16分）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42.5kJ，则该反应的热化学方程式为 。

（2）298 K时，在2L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：

①298k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)=1.2mol，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是 。

 

Answer 1

（16分）（1）C2H8N2(l)＋2N2O4(l)=2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(l) ΔH=－2550 kJ/mol（3分）

（2）(7分)①6.67 （3分） ②A（2分） ③< （2分）

（3）(6分)①NH4+ （3分） ②c(Na＋)>c(SO)>c(NH)>c(OH－)＝c(H＋)（3分）

【解析】

试题分析：（1）根据题意可得热化学方程式：C2H8N2(l)＋2N2O4(l)=2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(l) ΔH=－2550 kJ/mol；①根据图像和题意可知，在298k时，该反应达到平衡时，c(N2O4)=0.6mol/L, c(NO2)=0.3mol/L,所以该反应的平衡常数为K= L /mol; ②A.由于反应是在恒容的密闭容器内减小的，所以在任何时刻都存在混合气体的密度保持不变，一般不能判断反应达到平衡状态，错误； B.由于容器的容积不变，若混合气体的颜色不再变化，说明物质的浓度不变，反应达到平衡状态，正确； C.该反应的气体体积减小的反应，若未达到平衡状态，则气体的压强就会发生变化，因此气压恒定时，则反应处于平衡状态，正确。故选项是A；③若反应在298K进行，某时刻测得n(NO2)=0.6 mol n(N2O4)=1.2mol，则由于物质的浓度不变，但是该反应的正反应是放热反应，根据平衡移动原理：升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即平衡逆向移动所以V（正）<V（逆）；（3）①NH4HSO4是强酸弱碱盐，弱碱阳离子NH4+水解消耗水电离产生的OH-，使溶液显酸性，而且NH4HSO4是强酸的酸式盐，电离也产生H+,使溶液显酸性。b点时，溶液中发生水解反应的离子是NH4+；②在c点时溶液呈中性，c(OH－)＝c(H＋)，n(Na+)=0.015mol；n(SO)=0.01mol，由于NH4+会发生水解反应而消耗，所以n(NH4+)< 0.01mol，因为溶液的体积是相同的，所以微粒的物质的量越多，离子浓度就越大，因此c(Na＋)> c(SO)>c(NH)，在溶液中水电离程度很小，所以c(OH－)、c(H＋)都很小，远小于盐电离产生的离子浓度，因此溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c(Na＋)>c(SO)>c(NH)>c(OH－)＝c(H＋)。

考点：考查热化学方程式的书写、化学平衡状态的判断、化学平衡常数的计算、温度对化学平衡移动的影响、盐的水解、溶液中离子浓度的大小比较的知识。