Question

肼（N₂H₄）是一種高能燃料，在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛．
（1）發(fā)射火箭時(shí)，胼（N₂H₄）為燃料，液態(tài)雙氧水作氧化劑，兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水．
已知1.6g N₂H₄（l）在上述反應(yīng)中放出64.22kJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

（2）肼（N₂H₄）也可與NO₂發(fā)生反應(yīng)生成N₂和H₂O，配平方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．

 

N₂H₄+

 

NO₂-

 

N₂+

 

H₂O
（3）肼性質(zhì)與氨氣相似，易溶于水，可發(fā)生如下兩步電離過程：
N₂H₄+H₂O?N₂H₅⁺+OH^-Ⅰ
N₂H₅⁺+H₂O?N₂H₆²⁺+OH^-Ⅱ
①常溫下，某濃度N₂H₆Cl₂溶液的pH為4，則該溶液中由水電離產(chǎn)生的c（H⁺）為

 

．
②已知在相同條件下過程I的進(jìn)行程度大于N2H5’的水解程度．常溫下，若0.2mol/L，N₂H₄溶液與0.1mol/L HCl溶液等體積混合，則溶液中N₂H₅⁺、Cl^-、OH^-、H⁺離子濃度由大到小的順序?yàn)?div id="fgxxh4e" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．
（4）肼和氧氣在不同溫度和催化劑條件下生成不同產(chǎn)物（如圖）：
溫度較低時(shí)主要發(fā)生反應(yīng)a：N₂H₄（g）+O₂（g）?N₂（g）+2H₂O（g）
溫度較高時(shí)主要發(fā)生反應(yīng)b：N₂H₄（g）+2O₂（g）?2NO（g）+2H₂O（g）
①若反應(yīng)b在1000℃時(shí)的平衡常數(shù)為K₁，1100℃時(shí)的平衡常數(shù)為K₂，則K₁

 

K₂．（填“＞”、“＜”或“=”）．
②某溫度下，容積固定的密閉容器中，下列描述可說明反應(yīng)a達(dá)到平衡的是

 

．
A．v（N₂）=v（N₂H₄）
B．c（N₂H₄）：c（O₂）：c（N₂）=1：1：1
C．體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
D．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化
③1000℃，反應(yīng)b達(dá)到平衡時(shí)，下列措施能使容器中

c(NO)

c(O2)

增大的是

 

．
A．恒容條件下，充入He     B．增大容器體積
C．恒容條件下，充入N₂H₄    D．使用催化劑．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,氧化還原反應(yīng)方程式的配平,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡的影響因素,離子濃度大小的比較

專題：氧化還原反應(yīng)專題,化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題,電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式書寫方法寫出，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和反應(yīng)焓變；
（2）根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平，用單線橋標(biāo)出電子的數(shù)目；
（3）①常溫下，N₂H₆C1₂溶液水解導(dǎo)致溶液呈酸性，所以水電離出的氫離子等于等于溶液中的氫離子；
②已知在相同條件下過程I的進(jìn)行程度大于N2H5’的水解程度．常溫下，若0.2mol/L，N₂H₄溶液與0.1mol/L HCl溶液等體積混合，則生成等物質(zhì)量濃度的N₂H₄和N₂H₅Cl溶液以N₂H₄ ，N₂H₄+H₂O?N₂H₅⁺+OH^-Ⅰ為主，所以溶液呈堿性，即離子濃度大小的順序?yàn)椋篶（N₂H₅⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）①根據(jù)圖象中氮?dú)獾漠a(chǎn)率變化可知，若反應(yīng)b從1000℃變?yōu)?100℃，NO產(chǎn)率減少，平衡常數(shù)減小，則K₁＞K₂；
②反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等（同種物質(zhì)）或正逆反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比（不同物質(zhì)），平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化，可由此進(jìn)行判斷；
③A．恒容條件下，充入He氣，反應(yīng)體系中個(gè)反應(yīng)物及生成物的濃度均不變，平衡不移動(dòng)，

n(NO)

n(O2)

不變；
B．增大容器體積，相當(dāng)于減壓，平衡右移，

n(NO)

n(O2)

增大；
C．恒容條件下，充入N₂H₄，平衡右移，

n(NO)

n(O2)

增大；
D．使用催化劑，平衡不移動(dòng)，

n(NO)

n(O2)

不變．

解答： 解：（1）1.6g即0.05mol的 N₂H₄（l）在上述反應(yīng)中放出64.22kJ的熱量，則1mol放出的熱量為

1mol

0.05mol

×64.22kJ=1284.4kJ，所以熱化學(xué)方程式為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O （g）△H=-1284.4kJ/mol，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O （g）△H=-1284.4kJ/mol；
（2）N₂H₄中氮由-2價(jià)變成0價(jià)，升高2×2=4，NO₂中氮由+4價(jià)變成0，降低4，所以N₂H₄和NO₂的計(jì)量數(shù)相等，然后根據(jù)原子守恒，方程為：，故答案為：2；2；3；4；；
（3）①常溫下，N₂H₆C1₂溶液是強(qiáng)酸弱堿鹽，水解導(dǎo)致溶液呈酸性，所以水電離出的氫離子等于等于溶液中的氫離子，c（H⁺）=1×10^-4mol/L，故答案為：1×10^-4mol/L；
②已知在相同條件下過程I的進(jìn)行程度大于N2H5’的水解程度．常溫下，若0.2mol/L，N₂H₄溶液與0.1mol/L HCl溶液等體積混合，則生成等物質(zhì)量濃度的N₂H₄和N₂H₅Cl溶液以N₂H₄ ，N₂H₄+H₂O?N₂H₅⁺+OH^-Ⅰ為主，所以溶液呈堿性，即離子濃度大小的順序?yàn)椋篶（N₂H₅⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（N₂H₅⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）①根據(jù)圖象中氮?dú)獾漠a(chǎn)率變化可知，若反應(yīng)b從1000℃變?yōu)?100℃，NO產(chǎn)率減少，平衡常數(shù)減小，則K₁＞K₂，故答案為：＞；
②A．v（N₂）=v（N₂H₄），未體現(xiàn)正逆反應(yīng)的關(guān)系，故不選；
B．c（N₂H₄）：c（O₂）：c（N₂）=1：1：1，而不是不變，故不選；
C．體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，說明氣體物質(zhì)的量不變，已達(dá)平衡，故選；
D．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化，說明氣體物質(zhì)的量不變，已達(dá)平衡，故選；
故選CD；
③A．恒容條件下，充入He氣，反應(yīng)體系中個(gè)反應(yīng)物及生成物的濃度均不變，平衡不移動(dòng)，

n(NO)

n(O2)

不變；
B．增大容器體積，相當(dāng)于減壓，平衡右移，

n(NO)

n(O2)

增大；
C．恒容條件下，充入N₂H₄，平衡右移，

n(NO)

n(O2)

增大；
D．使用催化劑，平衡不移動(dòng)，

n(NO)

n(O2)

不變；
故選BC．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素、平衡常數(shù)的計(jì)算等，題干信息的應(yīng)用和分析判斷是解題關(guān)鍵，題目難度中等．