题目内容
【题目】联氮（N2H4）又称肼，它与N2O4常用作火箭推进剂。
（1）美国加利福尼亚大学圣地亚哥的G· N·SChrauzer等人用氮和水蒸气在触媒上光照射下合成高能气态联氮初获成功。试写出该反应的热化学方程式：_________。
化学健 | 键能/KJ·mol-1 |
N-H | 391 |
H-O | 463 |
O=O | 496 |
N≡N | 946 |
N-N | 159 |
（2）水合联氮（N2H4·H2O）具有很强的还原性。工业上用水合联氨还原法制取碘化钠固体。其操作是将单质碘加人NaOH溶液中进行反应后再加入水合联氮（要稍微过量）进行反应。已知：N2H4·H2O在100℃ 以上分解。
① 在制备NaI的过程中，可能混有的物质是_______，生产过程中要适当补充NaOH，目是___________；
② 为了防止水合联氨高温分解，反应温度控制在60-70℃，温度也不能过低．其原因是______；
③ 工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠，但水合联氨还原法制得的产品纯度更高，其原因是___________
（3）325K、起始压强为100kPa时，在恒容的密闭容器中充入4.6 g NO2,发生反应：
2NO2(g) 
N2O4(g)，达到平衡后容器内混合气体的平均相对分子质量为57.5。
① NO2与N2O4的消耗速率与其浓度的关系如图所示，图中交点A表示该反应所处的状态为________；
A．平衡状态 B．朝正反应方向移动 C．朝逆反应方向移动 D．无法判断
② 平衡时NO2的转化率为_______，此条件下的Kp=_______（Kp用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。
【答案】 N2(g)+2H2O(g)= N2H4(g)+O2(g）△H=＋579 kJ·mol-1 NaIO3, 促使反应向生成物方向进行 温度过低，反应速率降低 N2H4·H2O被氧化后的产物为N2和H2O，不引入杂质 B 40% 0.0056
【解析】试题分析：(l）氮气和水蒸气在触媒上光照射下合成高能气态联氮和氧气，根据反应物的总键能-生成物的总键能=焓变，写该反应的热化学方程式；
(2）水合联氮（N2H4·H2O）具有很强的还原性。工业上用水合联氨还原法制取碘化钠固体。其操作是将单质碘加人NaOH溶液中进行反应后再加入水合联氮（要稍微过量）进行反应。已知：N2H4·H2O在100℃ 以上分解。
① 碘与氢氧化钠反应生成碘化钠和碘酸钠，生产过程中要适当补充NaOH，可以促使反应正向进行；
②温度越低，反应速率越慢；
③水合联氨还原碘酸钠氧化产物是氮气；
(3) 4.6 g NO2的物质的量为0.1mol，根据达到平衡后容器内混合气体的平均相对分子质量为57.5，可计算平衡后容器中气体总物质的量
，利用“三段式”再求出平衡时NO2、 N2O4物质的量。
解析：(l）氮气和水蒸气在触媒上光照射下合成高能气态联氮和氧气，化学方程式为N2+2H2O= N2H4+O2，根据反应物的总键能-生成物的总键能=焓变，△H = 946+463×4 - 391×4 – 159 -496 = ＋579 kJ·mol-1 ，所以该反应的热化学方程式为N2(g)+2H2O(g)= N2H4(g)+O2(g）△H=＋579 kJ·mol-1；
(2）① 碘与氢氧化钠反应生成碘化钠和碘酸钠，所以在制备NaI的过程中，可能混有的物质是NaIO3，生产过程中要适当补充NaOH，可以促使反应正向进行；
②温度越低，反应速率越慢，所以温度不能过低；
③水合联氨还原碘酸钠氧化产物是氮气，不引入杂质；
(3) ①图中交点A表示的消耗速率v（N2O4）=v（NO2），而达到平衡时NO2的消耗速率应该是N2O4消耗速率的2倍，v（NO2）=2v（N2O4），因此此时v逆＜v正，所以反应向正反应方向移动，故选B；
4.6 g NO2的物质的量为0.1mol，根据达到平衡后容器内混合气体的平均相对分子质量为57.5，可计算平衡后容器中气体总物质的量
，
0.1-2x+ x=0.08 ，x=0.02mol
② 平衡时NO2的转化率为
，起始物质的量为0.1mol，压强为100kPa，平衡时物质的量为0.08mol，压强为80kPa，, Kp=
0.0056；
