Question

7．氮是一種重要的元素，在很多物質(zhì)中都含有它的身影．
I．在9.3勝利日閱兵活動中，我國展示了多款導彈，向世界展示了我們捍衛(wèi)和平的決心和能力．偏二甲肼【（CH₃）₂NNH₂】是一種無色易燃的液體，常與N₂O₄ 作為常用火箭推進劑，二者發(fā)生如下化學反應：
（CH₃）₂NNH₂（l ）+2N₂O₄（l）═2CO₂（g）+3N₂（g）+4H₂O（g）
（1）該反應（Ⅰ）中氧化劑是N₂O₄．
（2）火箭殘骸中�，F(xiàn)紅棕色氣體，原因為：N₂O₄（g）?2NO₂（g）
一定溫度下，該反應的焓變?yōu)椤鱄．現(xiàn)將2mol NO₂充入一恒壓密閉容器中，如圖示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是ABD．

若在相同溫度下，將上述反應改在體積為2L的恒容密閉容器中進行，平衡常數(shù)不變（填“增大”“不變”或“減小”），反應4min后N₂O₄的物質(zhì)的量為0.8mol，則0～4s內(nèi)的平均反應速率v（NO₂）=0.2mol/L•s．
II．硝酸銨（NH₄NO₃）是一種重要的銨鹽，它的主要用途作肥料及工業(yè)用和軍用炸藥．在25℃時，將1mol 硝酸銨溶于水，溶液顯酸性，原因是NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺（用離子方程式表示）．向該溶液滴加50mL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逆向（填“正向”“不”或“逆向”）移動，所滴加氨水的濃度為0.1mol•L^-1．（NH_3•H₂O的電離平衡常數(shù)K_b=2×10^-5 mol•L^-1）

Answer 1

分析 I．（1）在氧化還原反應中化合價降低的反應物是氧化劑；
（2）根據(jù)達到平衡狀態(tài)，各組分濃度不變，正逆反應速率相等進行判斷；
K=$\frac{{\;}^{c2}（NO{\;}_{2}）}{c（N{\;}_{2}O{\;}_{4}）}$，化學平衡常數(shù)只與溫度有關，與物質(zhì)的濃度無關；根據(jù)v（NO₂）=$\frac{△c}{△t}$計算NO₂的化學反應速率，再根據(jù)同一反應中、同一時間段內(nèi)反應速率之比等于計量數(shù)之比計算v（N₂O₄）；
II．硝酸銨是強酸弱堿鹽，銨根離子水解使硝酸銨溶液顯酸性；依據(jù)同粒子效應，一水合氨對銨根離子水解起到抑制作用；依據(jù)一水合氨的電離平衡常數(shù)計算得到氨水濃度．

解答 解：I．（1）反應（Ⅰ）中，N₂O₄中N元素得電子化合價降低，N₂O₄是氧化劑，
故答案為：N₂O₄；
（2）A、NO₂的物質(zhì)的量不變，說明反應達到平衡狀態(tài)，故A正確；
B、反應方程式兩邊氣體的質(zhì)量不相等，密度不變，說明達到了平衡狀態(tài)，故B正確；
C、反應過程中，反應熱不會變化，不是變量，無法判斷是否達到平衡狀態(tài)，故C錯誤；
D、四氧化二氮的轉(zhuǎn)化率不變，說明正逆反應速率相等，達到了平衡狀態(tài)，故D正確；
K=$\frac{{\;}^{c2}（NO{\;}_{2}）}{c（N{\;}_{2}O{\;}_{4}）}$，化學平衡常數(shù)只與溫度有關，與物質(zhì)的濃度無關，所以平衡常數(shù)K不變，反應4min后N₂O₄的物質(zhì)的量為0.8mol，則反應用掉的NO₂的物質(zhì)的量為01.6mol，v（NO₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1.6mol}{2L}}{4min}$=0.2mol/L•s，
故答案為：ABD；不變；0.2mol/L•s．
II．25℃時，將1mol NH4NO3溶于水，溶液顯酸性，因為銨根離子水解使硝酸銨溶液顯酸性，水解離子反應為NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，加入氨水溶液抑制銨根離子水解，水的電離平衡逆向進行；將1mol NH₄NO₃溶于水，向該溶液滴加50mL 氨水后溶液呈中性，依據(jù)電荷守恒計算可知，溶液中氫氧根離子濃度=10^-7mol/L，c（NH₄⁺）=c（NO₃^-）；NH₃•H₂O的電離平衡常數(shù)取K=2×10^-5 mol•L^-1，設混合后溶液體積為1L，（NH₄⁺）=c（NO₃^-）=1mol/L；根據(jù)一水合氨電離平衡得到：NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，平衡常數(shù)K=$\frac{[NH{\;}_{4}{\;}^{+}]•[OH{\;}^{-}]}{[NH{\;}_{3}•H{\;}_{2}O]}$=$\frac{1mol/L×10{\;}^{-7}mol/L}{0.05L×c（NH{\;}_{3}•H{\;}_{2}O）}$=2×10^-5 mol•L^-1，計算得到c（NH₃•H₂O）=0.1mol/L，
故答案為：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；逆向；0.1．

點評 本題考查了氧化劑的判斷、化學反應速率的計算等知識點，注意化學平衡常數(shù)只與溫度有關，與物質(zhì)的濃度無關．