氨和肼(N2H4)是氮的两种常见化合物.在科学技术和生产中有广泛应用．回答下列问题:(l)已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1在恒温.恒容的密闭容器中.合成氨反应的各物质浓度的变化曲线如图所示．①计算在该温度下反应2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的平衡常数K=6.75．②在第25min末.保持其它条� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

19．

氨和肼（N₂H₄）是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有广泛应用．回答下列问题：
（l）已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ•mol^-1
在恒温、恒容的密闭容器中，合成氨反应的各物质浓度的变化曲线如图所示．
①计算在该温度下反应2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的平衡常数K=6.75．
②在第25min末，保持其它条件不变，若将温度降低，在第35min末再次达到平衡．在平衡移动过程中N₂浓度变化了0.5mol/L，请在图中画出25-40minNH₃浓度变化曲线．
③已知：2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1530.0KJ/mol，则氢气的燃烧热为-285.8KJ/mol．
（2）①N₂H₄是一种高能燃料具有还原性，通常用NaClO与过量NH₃反应制得，请解释为什么用过量氨气反应的原因：过量的NaClO可能将N₂H₄氧化为N₂．
②用NaClO与NH₃ 制N₂H₄的反应是相当复杂的，主要分为两步：
已知第一步：NH₃+ClO^-═OH^-+NH₂Cl
请写出第二步离子方程式NH₃+NH₂Cl+OH^-=N₂H₄+Cl^-+H₂O：
③N₂H₄易溶于水，是与氨相类似的弱碱，己知其常温下电离常数K₁=1.0×10^-6，常温下，将0.2mol/L N₂H₄•H₂O与0．lmol/L，盐酸等体积混合（忽略体积变化）．则此时溶液的PH等于8 （忽略N₂H₄的二级电离）．

分析（1）①由图可知，A为氢气，C为氮气，B为氨气，平衡时各组分的平衡浓度，c（H₂）=3mol/L、c（N₂）=1mol/L、c（NH₃）=2mol/L，代入平衡常数表达式计算；
②降低温度，平衡向放热反应方向移动，也就量向平衡向氨气浓度增大的方向移动，平衡移动过程中N₂浓度变化了0.5mol/L，则氨气浓度变化1mol/L，由此作出图象；
③结合热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（2）①NaClO溶液和NH₃发生氧化还原反应生成氯化钠和肼，次氯酸钠具有强氧化性，N₂H₄是一种高能燃料具有还原性分析；
②次氯酸钠被氨气含有生成氯化钠，氨气被氧化生成肼，同时还有水生成，结合反应化学方程式分析反应历程；
③将0.2mol/L N₂H₄•H₂O溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合，得到等量的N₂H₄•H₂O、N₂H₅C1，浓度为0.05mol/L，平衡常数不随温度变化，结合平衡常数计算．

解答解：（1）①由图可知，A为氢气，C为氮气，B为氨气，平衡时各组分的平衡浓度，c（H₂）=3mol/L、c（N₂）=1mol/L、c（NH₃）=2mol/L，该温度下反应2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的平衡常数K=$\frac{{3}^{3}×1}{{2}^{2}}$=6.75，
故答案为：6.75；
②降低温度，平衡向放热反应方向移动，也就量向平衡向氨气浓度增大的方向移动，平衡移动过程中N₂浓度变化了0.5mol/L，则氨气浓度变化1mol/L，由此作出图象为：
（，
故答案为：；
③Ⅰ．N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ•mol^-1
Ⅱ.2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1530.0KJ/mol，
盖斯定律计算（Ⅰ×2-Ⅱ）×$\frac{1}{6}$得到H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l），△H=-285.8KJ/mol，
故答案为：-285.8KJ/mol；
（2）①N₂H₄是一种高能燃料具有还原性，通常用NaClO与过量NH₃反应制得，该反应中，次氯酸钠被氨气含有生成氯化钠，氨气被氧化生成肼，同时还有水生成，所以该反应方程式为：NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O，次氯酸钠过量会氧化N₂H₄生成氮气，
故答案为：过量的NaClO可能将N₂H₄氧化为N₂；
②该反应中，次氯酸钠被氨气含有生成氯化钠，氨气被氧化生成肼，同时还有水生成，所以该反应方程式为：NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O，已知第一步：NH₃+ClO^-═OH^-+NH₂Cl，第二步离子方程式NH₃+NH₂Cl+OH^-=N₂H₄+Cl^-+H₂O，
故答案为：NH₃+NH₂Cl+OH^-=N₂H₄+Cl^-+H₂O；
③N₂H₄易溶于水，是与氨相类似的弱碱，电离方程式为：N₂H₄+H₂O?N₂H₅⁺+OH^-，己知其常温下电离常数K₁=1.0×10^-6，常温下，将0.2mol/L N₂H₄•H₂O与0．lmol/L，盐酸等体积混合（忽略体积变化）．得到等量的N₂H₄•H₂O、N₂H₅C1，浓度为0.05mol/L，
平衡常数K=$\frac{c（O{H}^{-}）c（{N}_{2}{{H}_{5}}^{+}）}{c（{N}_{2}{H}_{4}）}$=1.0×10^-6，c（OH^-）=10^-6mol/L，c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-6}}$=10^-8mol/L，
则此时溶液的PH等于8，
故答案为：8．

点评本题考查较综合，涉及知识点较多，注意通过图象分析化学反应速率、化学平衡及计算问题，需要学生较强的观察能力及思维能力，题目难度中等．

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	A．	溶液中$\frac{c（M{g}^{2+}）}{c（M{n}^{2+}）}$=$\frac{1}{100}$
	B．	若加入少量NaOH，K_sp[Mg（OH）₂]和K_sp[Mn（OH）₂]均减小
	C．	若加入少量MgCl₂，溶液中c（Mg²⁺）和c（Mn²⁺）均增大
	D．	若升高温度，Mg（OH）₂和Mn（OH）₂两种固体的质量均不变

10．化学与社会息息相关，下列物质在社会、生活中的应用及解释都正确的是（　　）

选项	应用	解释
A	用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果	其作用是吸收水果释放出的乙烯
B	在入海口的钢铁闸门上装一定数量的锌块防止闸门被腐蚀	利用外加电流的阴极保护法保护金属
C	高铁车厢采用铝合金材料	铝与氧气不反应
D	高纯硅作计算机芯片的材料	硅晶体在自然界中能稳定存在

7．短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置如图所示，已知X原子的最外层电子数为4．下列说法不正确的是（　　）

X	Y	Z
		W

	A．	Z元素的常见化合价为：-1、-2
	B．	X元素的氢化物的沸点一定比Z的低
	C．	Y、Z、W形成的简单离子中，半径最小的是Z
	D．	Z元素的单质能从Na₂W溶液中置换出W的单质

14．设N_A为阿伏伽德罗常数的值．下列说法正确的是（　　）

	A．	12gNaHSO₄晶体中所含阴离子数目为0.2N_A
	B．	23g金属钠与足量O₂反应时，转移电子数目一定为N_A
	C．	1L 0.1mol/L的NaHCO₃溶液中，HCO₃^-、CO₃^2-离子数之和为0.1N_A
	D．	标准状况下，11.2L CCl₄中含有C-Cl键的数目为2N_A

4．下列实验操作能达到实验目的是（　　）

	A．	此装置可证明非金属性强弱：S＞C＞Si
	B．	此装置可用于检验有乙烯生成
	C．	此装置可通过蒸干AlCl₃饱和溶液制备AlCl₃晶体
	D．	此装置可用来测定中和热

11．化学与生产生话息息相关下列有关说法错误的是（　　）

	A．	硅胶可用作食品的抗氧化剂
	B．	可用热碱水清洗炊具上的油渍
	C．	铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性
	D．	大量燃烧化石燃料是导致雾霾天气的重要因素之一

8．

25℃时，向10mL 0.1mol•L^-1 H₂A溶液中滴加等浓度的NaOH溶液，溶液的pH与NaOH溶液的体积关系如图所示．下列叙述错误的是（　　）

	A．	C点溶液中含有NaHA和Na₂A
	B．	NaHA溶液中水的电离程度比Na₂A溶液中小
	C．	B点，c （Na⁺）=2[c （H₂A）+c （HA）+c （A^2-）]
	D．	D点，c （Na⁺）＞c （A^2-）＞c （OH^-）＞c （HA^-）＞c （H⁺）

10．实验题硫酸是重要的化学试剂，是常用的强酸．
（1）稀硫酸加入氢氧化钡溶液中，可观察到的实验现象是：溶液中产生白色沉淀，离子方程式为：2H⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=BaSO₄↓+H₂O．
（2）将少量氧化铜加入稀硫酸中，可观察到的实验现象是：黑色固体溶解，溶液变为蓝色，离子方程式为：2H⁺+CuO=Cu²⁺+H₂O．

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