题目内容

氮元素的化合物种类繁多,性质也各不相同。

(1)NO2有较强的氧化性,能将SO2氧化生成SO3,本身被还原为NO,已知下列两反应过程中能量变化如图所示:

则NO2氧化SO2的热化学方程式为_________________________________。

(2)在2L密闭容器中放入1mol氨气,在一定温度进行如下反应:

2NH3(g)N2(g)+3H2(g),反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表

时间t/min

0

1

2

3

4

5

总压强p

100 kPa

5

5.6

6.4

6.8

7

7

 

则平衡时氨气的转化率为___________。

(3)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。在空气中完全燃烧生成氮气,当反应转移0.2mol电子时,生成气体在标准状况下的体积为______________。联氨溶于水可以发生与氨水类似的电离,试写出联氨在水溶液中的电离方程式:

__________________(写一步即可)。

(4)NH4+在溶液中能发生水解反应。在25℃时,0.1mol/L氯化铵溶液由水电离出的氢离子浓度为1×10-5 mol/L,则在该温度下此溶液中氨水的电离平衡常数Kb(NH3·H2O)=__________________。

 

【答案】

(1)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8kJ/mol(2分)

(2)40%(2分)

(3) 1.12L(2分);N2H4+H2ON2H5++OH- (2分)

 

(4) Kb(NH3·H2O)=1×10-5mol/L(2分)

【解析】

试题分析:(1)根据图1可得:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)? ΔH=-196.6kJ?mol?1,根据图2可得:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)? ΔH=-113.0kJ?mol?1,根据盖斯定律可得NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=1/2ΔH1—1/2ΔH2=-41.8kJ?mol?1

(2)气体的压强之比等于物质的量之比,根据三段式进行计算:设氨气的转化率为x

???????????????????? 2NH3(g)N2(g)+3H2(g)

起始物质的量(mol)?? 1???????? 0??????? 0

转化物质的量(mol)?? x???????? x/2????? 3/2x

平衡物质的量(mol)? 1-x??????? x/2?????? 3/2x

1:(1+x)=5:7,解得x=40%

(3)N2H4转化为N2,N元素由 -2价升高至0价,所以电子转移为:N2H4 ~ N2 ~ 4e?,n(N2)=1/4n(e?)=0.05mol,故在标准状况下的体积为1.12L;联氨溶于水可以发生与氨水类似的电离,N2H4与H+形成配位键,所以电离方程式为:N2H4+H2ON2H5++OH- 

(4)c(OH?)=Kw/c(H+)=10-9mol?L?1,c(NH3?H2O)=c(H+)=10-5mol?L?1,所以Kb(NH3·H2O)=c(NH4+)?c(OH?)/c(NH3?H2O)=0.1mol/L×10-9mol?L?1/10-5mol?L?1=1×10-5mol/L

考点:本题考查热化学方程式的书写、化学平衡和平衡常数的计算、电离方程式的书写。

 

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