Question

【题目】氮的氧化物种类较多，有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，它们应用广泛。

（1）N2O是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。它可由NH4NO3在加热条件下分解产生，此反应的化学方程式为______________________________。

（2）N2O4可作火箭高能燃料N2H4的氧化剂。已知：2NO2（g）N2O4（g）△H=﹣akJmol﹣1；N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=﹣bkJmol﹣1；N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+ckJmol﹣1；（a、b、c均大于0）。写出气态肼（N2H4）在气态（N2O4）中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式________。

（3）平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示，即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压 × 物质的量分数[例如p（NO2）=p总×x（NO2）]。则反应2NO2（g）N2O4（g）△H=﹣akJmol﹣1平衡常数Kp表达式为______（用p总、和各气体物质的量分数x表示）。

（4）新型绿色硝化剂N2O5可以通过N2O4为原料用电解法制备，实验装置如图所示。则电极B接直流电源的___极，电解池中生成N2O5的电极反应式为______________。

Answer 1

【答案】 NH4NO3N2O↑+2H2O 2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=﹣（c－a+2b）kJmol—１ 负 N2O4+2HNO3－2e－=2N2O5＋2H＋

【解析】（1）NH4NO3在加热条件下分解产生N2O，根据原子守恒可知还有水生成，则此反应的化学方程式为NH4NO3N2O↑+2H2O。

（2）已知：

①2NO2（g）N2O4（g）△H＝﹣akJmol﹣1；

②N2H4（g）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（g）△H＝﹣bkJmol﹣1；

③N2（g）+2O2（g）＝2NO2（g）△H＝+ckJmol﹣1；

则根据盖斯定律可知②×2－①－③即得到气态肼（N2H4）在气态（N2O4）中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式为2N2H4（g）+N2O4（g）＝3N2（g）+4H2O（g）△H＝－（c－a+2b）kJmol—１。

（3）反应2NO2（g）N2O4（g）的平衡常数Kp表达式为＝。

（4）电极B产生N2O4，氮元素化合价降低，得到电子，是阴极，因此接直流电源的负极，电解池中生成N2O5的电极是阳极，其反应式为N2O4+2HNO3－2e－＝2N2O5＋2H＋。