Question

（11分）氮元素的化合物應用十分廣泛。請回答：

（1）火箭燃料液態(tài)偏二甲肼（C2H8N2）是用液態(tài)N2O4作氧化劑，二者反應放出大量的熱，生成無毒、無污染的氣體和水。已知室溫下，1 g燃料完全燃燒釋放出的能量為42.5kJ，該反應的熱化學方程式為 。

（2）298 K時，在固定體積的密閉容器中，發(fā)生可逆反應：2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝-a kJ·mol－1 (a>0) 。N2O4的物質(zhì)的量濃度隨時間變化如圖。達平衡時，N2O4的濃度為NO2的2倍，回答下列問題：

①298k時，該反應的平衡常數(shù)為 L ·mol－1（精確到0.01）。

②下列情況不是處于平衡狀態(tài)的是 ：

a.混合氣體的密度保持不變；

b.混合氣體的顏色不再變化；

c.氣壓恒定時。

③若反應在398K進行，某時刻測得n(NO2)=0.3 mol·mol－1，n(N2O4)=0.6 mol·mol－1，則此時V（正） V（逆）（填“>”、“<”或“=”）。

（3）NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛�，F(xiàn)向100 mL 0.1 mol·L－1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液，得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示。

試分析圖中a、b、c、d、e五個點，

①b點時，溶液中發(fā)生水解反應的離子是______；

②在c點，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是 。

Answer 1

（1）C2H8N2(l)＋2N2O4(l)=2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(l) ΔH=－2550 kJ·mol－1 （2分）

（2） ①6.67 （2分） ② a（2分） ③ < （2分） （3）①NH4+ （1分）

②c(Na＋)>c(SO42－)>c(NH4+)>c(OH－)＝c(H＋)（2分，前面不等式順序正確1分，后面等號正確1分）

【解析】

試題分析：（1）已知室溫下，1 g燃料完全燃燒釋放出的能量為42.5kJ，則1mol燃料完全燃燒釋放出的熱量是42.5kJ×60＝2550kJ，所以該反應的熱化學方程式為C2H8N2(l)＋2N2O4(l)=2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(l) ΔH=－2550 kJ·mol－1。

（2）①根據(jù)圖像可知平衡時N2O4的濃度是0.6mol/L，由于達平衡時，N2O4的濃度為NO2的2倍，則NO2濃度是0.3mol/L，所以該溫度下平衡常數(shù)K＝。

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(zhì)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)。a、密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應過程中質(zhì)量和容積始終是不變的，因此密度始終不變，即混合氣體的密度保持不變不能說明反應達到平衡狀態(tài)，a正確；b、顏色深淺和濃度有關(guān)系，所以混合氣體的顏色不再變化發(fā)生說明反應達到平衡狀態(tài)，b錯誤；c、正方應是體積減小的可逆反應，因此壓強是減小的，當氣壓恒定時可以說明反應達到平衡狀態(tài)，c錯誤，答案選a。

③某時刻測得n(NO2)=0.3 mol·mol－1，n(N2O4)=0.6 mol·mol－1，則此時濃度商＝。正方應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向進行，平衡常數(shù)減小，所以此時濃度商大于平衡常數(shù)，則反應向逆反應方向進行，即正反應速率小于逆反應速率。

（3）①b點加入的氫氧化鈉是100ml，恰好與溶液中的氫離子中和，因此所得溶液是硫酸鈉和硫酸銨的混合液，則水解的離子是NH4+。

②c點氫氧化鈉溶液的體積小于150ml而大于100ml，這說明所得溶液是硫酸鈉、硫酸銨以及氨水的混合液。pH＝7溶液顯中性，則溶液中離子濃度大小關(guān)系為c(Na＋)>c(SO42－)>c(NH4+)>c(OH－)＝c(H＋)。

考點：考查熱化學方程式書寫、平衡狀態(tài)判斷、計算以及溶液中離子濃度大小比較