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【题目】碳、氮、硫是中学化学重要的非金属元素,在工农业生产中有广泛的应用。
(1)用于发射“天宫一号”的长征二号火箭的燃料是液态偏二甲肼(CH32N-NH2 , 氧化剂是液态四氧化二氮。二者在反应过程中放出大量能量,同时生成无毒、无污染的气体。已知室温下,1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ,请写出该反应的热化学方程式
(2)298 K时,在2L恒容密闭容器中发生反应:2NO2(g) N2O4(g)ΔH=-a kJ·mol1 (a>0) 。N2O4的物质的量浓度随时间变化如下图。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
②在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如下图所示。

下列说法正确的是
a.A、C两点的反应速率:A>C
b.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
c.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
d.由状态B到状态A,可以用加热的方法
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·L1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L1NaOH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abcd、e五个点,

①水的电离程度最大的是(填“a”“b”“c”“d”或“e”,下同)
②其溶液中c(OH-)的数值最接近NH3·H2O的电离常数K数值的是
③在c点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是

【答案】
(1)C2H8N2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-2550 kJ·mol-1
(2)6.67L/mol;d;<
(3)b;d;c(Na)>c(SO42)>c(NH4+)>c(OH)=c(H)
【解析】解:(1)1g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ,则1mol偏二甲肼完全燃烧释放出的能量为42.5kJ×60=2550kJ,其热化学方程式为:C2H8N2(l)+2N2O4(l)═2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l)△H=-2550 kJ/mol;
所以答案是:C2H8N2(l)+2N2O4(l)═2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l)△H=-2550 kJ/mol;
(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,
则K===6.67L/mol,
所以答案是:6.67L/mol;
②a、压强越大,反应速率越快,所以A、C两点的反应速率:A<C,故a错误;
b、混合气体的平均相对分子质量= , BC两点混合气体的质量和物质的量都相等,所以混合气体的平均相对分子质量B=C,故b错误;
c、NO2的含量越高,混合气体的颜色越深,C点压强大于A点,加压平衡向生成N2O4的方向移动,但NO2的浓度比原平衡大,所以混合气体的颜色A点浅C点深,故c错误;
d、可逆反应2NO2(g)N2O4(g)△H=-a kJmol-1 (a>0)放热,温度升高平衡逆向移动,二氧化氮含量增大,所以由状态B到状态A,可以用加热的方法,故d正确;
所以答案是:d;
③反应为放热反应,升高温度,K值减小,密闭容器的体积为2L,因此的N2O4的浓度为0.6mol/L,N2O4的浓度为0.3mol/L,浓度商Q==
=6.67L/mol=K(298K)>K(398K),反应向逆反应方向移动,因此V(正)<V(逆)
所以答案是:<;
(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(NH42SO4与Na2SO4;c、d、e三点溶液均含有NH3H2O,(NH42SO4可以促进水的电离,而NH3H2O抑制水的电离,因此水的电离程度最大的是b点,溶液中c(OH-)的数值最接近NH3H2O的电离常数K数值,
所以答案是:b;
②氨水为弱碱,溶液呈碱性,c点溶液呈中性,铵根离子浓度过大,e点溶液碱性过强,一水合氨浓度过大,相对而言d点溶液中铵根离子浓度与一水合氨浓度最接近,溶液中c(OH-)的数值最接近NH3H2O的电离常数K数值,
所以答案是:d;
③c点溶液呈中性,即溶液含有(NH42SO4、Na2SO4、NH3H2O三种成分,b点时c(Na+)=c(SO42-),c点时c(Na+)>c(SO42-),根据N元素与S元素的关系,可以得出c(SO42-)>c(NH4+),故c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+),
所以答案是:c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+).

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同步练习册答案
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