Question

偏二甲肼與N2O4 是常用的火箭推進劑，二者發(fā)生如下化學反應：

(CH3)2NNH2 (l)＋2N2O4 (l)＝2CO2 (g)＋3N2(g)＋4H2O(g) （I）

(1)反應（I）中氧化劑是_______。

(2)火箭殘骸中常現紅棕色氣體，原因為：N2O4 (g) 2NO2 (g) （Ⅱ） 一定溫度下，反應（Ⅱ）的焓變?yōu)?/span>ΔH�，F將1 mol N2O4 充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是________。

若在相同溫度下，上述反應改在體積為1L的恒容密閉容器中進行，平衡常數________（填“增大”“不變”或“減小”），反應3s后NO2的物質的量為0.6mol，則0～3s內的平均反應速率v（N2O4）＝________mol·L-1·s-1。

(3)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃時，將amol NH4NO3溶于水，溶液顯酸性，原因是_____

_______________________________________________（用離子方程式表示）。向該溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過程中的水的電離平衡將______（填“正向”“不”或“逆向”）移動，所滴加氨水的濃度為_______mol·L-1。（NH3·H2O的電離平衡常數取Kb＝2×10-5 mol·L-1，假設溶液的體積是bL）

 

Answer 1

(每空２分，共１４分)（1）N2O4 （2） a、d 不變 0.1

（3）NH4＋＋H2ONH3·H2O＋H＋ 逆向

【解析】

試題分析：（1）根據反應(CH3)2NNH2 (l)＋2N2O4 (l)＝2CO2 (g)＋3N2(g)＋4H2O(g)可知，(CH3)2NNH2中氮元素的化合價從－2價升高到0價，N2O4中氮元素的化合價從＋4價降低到0價，因此氧化劑是N2O4。

（2）在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)，據此可以判斷。a、密度是混合氣的質量和容器容積的比值，在反應過程中質量不變，但容器容積是變化的，因此當密度不再發(fā)生變化時可以說明反應達到平衡狀態(tài)，a正確；b、對于具體的化學反應，反應熱是恒定的，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，b不正確；c、反應物的正反應速率是逐漸減小的，而生成物的正反應速率是逐漸增大，所以c不正確；d、當反應物的轉化率不再發(fā)生變化時，說明正逆反應速率相等，達到平衡狀態(tài)，d正確，答案選ad；平衡常數只與溫度有關系，所以此時平衡常數不變；反應3s后NO2的物質的量為0.6mol，則根據方程式可知，消耗N2O4的物質的量是0.3mol，其濃度是0.3mol÷1L＝0.3mol/L，則0～3s內的平均反應速率v（N2O4）＝0.3mol/L÷3s＝0.1mol·L-1·s-1。

（3）NH3NO3溶于水電離出的NH4＋水解，溶液顯酸性，水解方程式為NH4＋＋H2ONH3·H2O＋H＋；氨水是弱堿，電離出的OH－抑制水的電離，所以滴加氨水的過程中的水的電離平衡將逆向移動；溶液顯中性，則根據電荷守恒可知c(NO3－)＋c(OH－) ＝c(NH4+)＋c(H＋)，因此 c(OH－)＝c(H＋)＝10－7mol/L， c(NH4+)＝c(NO3－)。根據氨水的電離平衡常數可知，溶液中＝2×10-5 mol·L-1，則c(NH3·H2O)＝＝。

考點：考查氧化還原反應、平衡狀態(tài)判斷、反應速率計算以及鹽類水解、電離平衡常數的計算