精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情
(2012?山東)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:
(CH32NNH2(l)+2N2O4(l)═2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) (Ⅰ)
(1)反應(Ⅰ)中氧化劑是
N2O4
N2O4

(2)火箭殘骸中,F紅棕色氣體,原因為:N2O4(g)?2NO2(g)。á颍
當溫度升高時,氣體顏色變深,則反應(Ⅱ)為
吸熱
吸熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應.
(3)一定溫度下,反應(Ⅱ)的焓變?yōu)椤鱄.現將1mol 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
ad
ad
.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
不變
不變
(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)=
0.1
0.1
 mol/(L?s)-1
(4)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3.25℃時,將a mol NH4NO3溶于水,溶液顯酸性,原因是
NH4++H2O?NH3?H2O+H+
NH4++H2O?NH3?H2O+H+
(用離子方程式表示).向該溶液滴加b L 氨水后溶液呈中性,則滴加氨水的過程中水的電離平衡將
逆向
逆向
(填“正向”“不”或“逆向”)移動,所滴加氨水的濃度為
a
200b
a
200b
mol?L-1.(NH3?H2O的電離平衡常數取Kb=2×10-5 mol?L-1
分析:(1)依據化學反應前后元素化合價變化分析判斷,元素化合價降低的物質做氧化劑;
(2)二氧化氮是紅棕色氣體,四氧化二氮氣體是無色氣體,依據平衡移動原理分析判斷;升高溫度,平衡向吸熱反應方向移動;
(3)K=
c2(NO2)
c(N2O4)
;化學平衡常數只與溫度有關,與物質的濃度無關,根據v=
△c
△t
計算NO2的化學反應速率,再根據同一反應中、同一時間段內反應速率之比等于計量數之比計算,得到四氧化二氮的反應速率v(N2O4);
(4)依據銨根離子水解分析回答;依據同粒子效應,一水合氨對銨根離子水解起到抑制作用;依據一水合氨的電離平衡常數計算得到氨水濃度.
解答:解:(1)反應(I)中,N2O4(l)中N元素得電子化合價降低,所以N2O4(l)是氧化劑,故答案為:氧化劑;
(2)升高溫度,化學平衡向吸熱反應方向移動,當溫度升高時,氣體顏色變深,平衡向正反應方向移動,所以正反應是吸熱反應,故答案為:吸熱;
(3)一定溫度下,反應(Ⅱ)的焓變?yōu)椤鱄.現將1mol N2O4充入一恒壓密閉容器中;
a、密度等于質量除以體積,平衡體系質量不變,反應體積增大,密度在反應過程中不變,說明反應達到平衡,故a符合;
b、反應的焓變和反應物與生成物能量總和之差計算,與平衡無關,故b不符合;
c、圖象制表示正反應速率變化,不能證明正逆反應速率相同,故c不符合;
d、N2O4(l)轉化率不變,證明反應達到平衡,故d符合;
示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是ad;K=
c2(NO2)
c(N2O4)
,化學平衡常數只與溫度有關,與物質的濃度無關,所以平衡常數K不變;v(NO2)=
△c
△t
=
0.6mol
1L
3s
=0.2mol/L.s,則v(N2O4)=
1
2
v(NO2)=0.1mol/L.s;
故答案為:ad;不變;0.1;
(4)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3.25℃時,將a mol NH4NO3溶于水,溶液顯酸性,是因為銨根離子水解;反應的離子方程式為:NH4++H2O?NH3?H2O+H+;加入氨水溶液抑制銨根離子水解,平衡逆向進行;將a mol NH4NO3溶于水,向該溶液滴加b L 氨水后溶液呈中性,依據電荷守恒計算可知,溶液中氫氧根離子濃度=10-7mol/L,c(NH4+)=c(NO3-);NH3?H2O的電離平衡常數取Kb=2×10-5 mol?L-1,設混合后溶液體積為1L,(NH4+)=c(NO3-)=amol/L;根據一水合氨電離平衡得到:NH3?H2O?NH4++OH-,平衡常數K=
c(NH4+)c(OH-)
c(NH3?H2O)
=
amol/L×10-7mol/L
bL×c(NH3?H2O)mol/L
=2×10-5 mol?L-1,計算得到c(NH3?H2O)=
a
200b
mol/L,
故答案為:NH4++H2O?NH3?H2O+H+;逆向;
a
200b
點評:本題考查了氧化還原反應的概念判斷,化學平衡的影響因素分析,平衡標志的判斷理解,平衡常數的影響因素和計算應用,化學反應速率的計算分析,弱電解質溶液中的電離平衡的計算應用,綜合性較大.
練習冊系列答案
相關習題

同步練習冊答案