题目内容
【题目】氢叠氨酸(HN3)及其盐(NaN3、NH4N3、CuN3等) 都具有爆炸性，最近南京理工大学胡丙成教授团队成功合成出PHAC，其化学式为(N3)3 (NH4)4Cl。回答问题：
(1) PHAC中“N3”的化合价为_____________，N2F2的电子式为_____________。
(2)汽车安全气囊中NaN3可发生下列反应：
NaN3(s)=Na(s)+
N2(g) △H1
2NaN3(s)+CuO(s)=Na2O(s)+3N2(g)+Cu(s) △H2
则反应CuO(s)+2Na(s)= Na2O(s)+ Cu(s) △H=_______(用△H1和△H2表示)
(3) 25℃，将1molNH4N3(s)投入一2L的恒容密闭容器中，0.5min后反应达到平衡，测得生成的两种单质的物质的量之和为1.6mol，则NH4N3的平衡转化率为________，25℃时该反应的平衡常数K=__________。
(4) 氢叠氨酸(HN3)易溶于水，且酸性与醋酸相近。
① HN3在水溶液中的电离方程式为_____________。
② 0.1mol·L-1的HN3溶液与0.1mol·L-1的NaN3等体积混合，混合溶液中各离子浓度有大到小的顺序为_________________。
③ 已知T℃时，Ksp(CuN3)=5.0×10-9，Ksp(Cu2S)=2.5×10-48，则相同温度下反应：
Cu2S(s)+2N3-(aq) 
2CuN3(s)+S2-(aq)的平衡常数K=_______________。
【答案】—1 
H2 -2H1 40% 0.0256 HN3
H++N3- c(N3-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) 1.0×10-31
【解析】
(1)根据电中性原理计算(N3)3(NH4)4Cl中“N3”的化合价；根据原子最外层达到8电子稳定结构的规则画出N2F2的电子式；
(2)根据盖斯定律计算所求反应的焓变；
(3)NH4N3(s)发生反应生成两种单质，应为N2和H2，根据反应方程式计算原料的平衡转化率，根据平衡常数表达式计算该反应在25℃时的平衡常数K的值；
(4)①HN3是叠氮酸，为弱电解质，在水溶液中电离出H+和N3-，据此写出电离方程式；
②叠氮酸酸性与醋酸相似，0.1mol/L的HN3溶液与0.1mol/L的NaN3等体积混合，溶液应以HN3电离为主，溶液呈酸性，据此比较溶液中离子浓度的大小；
③根据多重平衡规则计算反应方程式的平衡常数。
(1)根据电中性原理计算化合价，PHAC的化学式为(N3)3 (NH4)4Cl，其中Cl显-1价，NH4)显+1价，则“N3”的化合价应为-1价；原子最外层一般需达到8电子稳定结构，则N2F2的电子式应为：，故答案为：-1；
；
(2)①NaN3(s)═Na(s)+
N2(g)△H1，②2NaN3(s)+CuO(s)═Na2O(s)+3N2(g)+Cu(s)△H2，根据盖斯定律，反应CuO(s)+2Na(s)═Na2O(s)+Cu(s)可由②-2×①得到，则△H=△H2-2△H1，故答案为：△H2-2△H1；
(3)NH4N3(s)发生反应生成两种单质，应为N2和H2，则反应方程式为：NH4N3(s)2N2(g)+2H2(g)。25℃，将1molNH4N3(s)投入一2L的恒容密闭容器中，0.5min后反应达到平衡，测得生成的两种单质的物质的量之和为1.6mol，生成的两种单质物质的量相等，均为0.8mol，根据反应方程式，分解的物质的量为0.4mol，则平衡时NH4N3的物质的量为0.6mol，所以原料的转化率为α=
×100%＝40%，容器体积为V=2L，则平衡时各组分浓度为：c(N2)=c(H2)=
=0.4mol/L，则25℃时，该反应的化学平衡常数为K=c2(H2)c2(N2)=(0.4mol/L)2×(0.4mol/L)2=0.0256mol4/L4，故答案为：40%；0.0256mol4/L4；
(4)①氢叠氨酸(HN3)易溶于水，且酸性与醋酸相近，表明叠氮酸是弱电解质，在水溶液中电离出H+和N3-，则HN3在水溶液中的电离方程式为：HN3H++N3-，故答案为：HN3H++N3-；
②叠氮酸酸性与醋酸相似，0.1mol/L的HN3溶液与0.1mol/L的NaN3等体积混合，溶液应以HN3电离为主，溶液呈酸性，则溶液中c(N3-)＞c(Na+)，c(H+)＞c(OH-)，所以溶液中各离子浓度有大到小的顺序为 c(N3-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)，故答案为：c(N3-)＞c(Na
③Cu2S(s)+2N3-(aq)2CuN3(s)+S2-(aq)，该反应的化学平衡常数为K=
= 
=
=
=1.0×10-31，故答案为：1.0×10-31。
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