Question

【题目】氮及其化合物在工业生产和国防建设中有广泛应用。回答下列问题:

（1）氮气性质稳定，可用作保护气。请用电子式表示氮气的形成过程：______。

（2）联氨(N2H4)是一种还原剂，能与氧气反应生成氮气和水蒸气。试结合下表数据，写出在该反应的热化学方程式：____________________________。

化学键	N—H	N—N	N=N	N≡N	O=O	O—H
键能(kJ/mol)	390.8	193	418	946	497.3	462.8

（3）氨的催化氧化用于工业生产硝酸。该反应可设计成新型电池，试写出碱性环境下，该电池的负极电极反应式：__________________________。

（4）常温下用氨水吸收CO2可得利(NH4)2CO3溶液，在(NH4)2CO3溶液中，c(OH-)_________c(H+)(填“>”“<”或“=”)；反应NH4++CO32-+H2ONH3·H2O+HCO3-的平衡常数K=______(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5，H2CO3的电离平衡常数Ka1=4×10-7，Ka2=4×10-11)

（5）将某浓度的NO2气体充入一恒容绝热容器中，发生反应2NO2N2O4其相关图像如下。

①0~3s时v(NO2)增大的原因是_________。

②5s时NO2转化率为__________。

Answer 1

【答案】 N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-631.7kJ/mol NH3-5e-+5OH-=NO+4H2O > 12.5 容器为绝热体系，该反应正向进行放热，体系温度升高，v（NO2）增大 75%

【解析】(1)两个氮原子形成一个氮气分子，故用电子式表示氮气的形成过程为正确答案:；。

(2)肼的燃烧反应为:(g)； ,故可以知道热化学方程式为: ①；而②；将①-②可以知道： N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-631.7kJ/mo；正确答案：N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-631.7kJ/mol 。

（3）氨的催化氧化用于工业生产硝酸，在此反应中氨气被氧化为NO在负极放电，结合环境为碱性可以知道电极反应为： NH3-5e-+5OH-=NO+4H2O；正确答案: NH3-5e-+5OH-=NO+4H2O。

(4) 已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5，H2CO3的电离平衡常数Ka1=4×10-7，Ka2=4×10-11，碳酸根离子水解能力大于铵根离子水解能力，所以(NH4)2CO3溶液水解显碱性，c(OH-)>c(H+)；反应NH4++CO32-+H2ONH3·H2O+HCO3-的平衡常数K=c(HCO3-)×v(NH3·H2O)/c(NH4+)×c(CO32-)该式子分子分母同乘以c(OH-) 和c(H+)，结果为KW/（K a2×Kb）=10-14/2×10-5×4×10-11=12.5；正确答案：> ； 12.5。

(5) ①反应是放热反应,在绝热恒容容器中，反应进行热量升高，反应速率增大，反应进行二氧化氮浓度减小，反应为达到平衡，时增大是因为体系温度升高，正确答案：容器为绝热体系，该反应正向进行放热,体系温度升高,增大。

②分析图象5s内二氧化氮变化浓度，结合转化率概念计算，正确答案:。