Question

14．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答：
（1）如图是1molNO₂和1molCO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，请写出NO₂和CO反应的热化学方程式NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol^-1．
（2）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：

t/K	298	398	498	…
K/（mol•L-1）	4.1×106	K1	K2	…

完成下列问题：
①比较K₁、K₂的大小：K₁＞ K₂（填“＞”、“=”或“＜”）．
②判断该反应达到化学平衡状态的依据是AC （填序号）．
A．2v_H2（正）=3v_NH2（逆）  B．3v_H2（正）=2v_H2（正）
C．容器内压强保持不变      D．混合气体的密度保持不变
（3）盐酸肼（N₂H₆Cl₂）是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与NH₄Cl类似．
①写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式N₂H₆²⁺+H₂O═[N₂H₅•H₂O]⁺+H⁺．
②盐酸肼水溶液中离子浓度的排列顺序正确的是AC （填序号）．
A．c（Cl^-）＞c（N₂H₆²⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
B．c（Cl^-）＞c（[N₂H₅•H₂O]⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
C．2c（N₂H₆²⁺）+c（[N₂H₅•H₂O]⁺）+c（H⁺）═c（Cl^-）+c（OH^-）
D．c（N₂H₆²⁺）＞c（Cl^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）

Answer 1

分析 （1）由图可知，1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO放出热量368-134=234kJ，根据热化学方程式书写原则进行书写；
（2）①根据焓变判断生成物反应物浓度的变化，然后根据平衡常数判断；
②根据平衡状态的判断依据判断；
（3）①由N₂H₄，联想到NH₃，由N₂H₆Cl₂联想到NH₄Cl，再注意到N₂H₄是二元碱而NH₃是一元的，根据铵根离子的水解产物是氨水和氢离子来书写水解方程式；
②盐酸肼水溶液中水解原理与NH₄Cl类似，N₂H₆²⁺离子水解溶液显酸性．

解答 解：（1）由图可知，1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO放出热量368-134=234kJ，反应热化学方程式为NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ•mol^-1，故答案为：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol^-1；
（2）①该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，所以K₁＞K₂，故答案为：＞；
②A、不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态，能证明正逆反应速率相等，故A正确；
B、都体现正反应速率，未反映正与逆的关系，故B错误；
C、容器内压强不变，气体的物质的量不变，该反应达平衡状态，故C正确；
D、如果是在密闭容器中反应，质量不变，体积不变，密度始终不变，故D错误；
故选：AC；
（3）①盐酸肼（N₂H₆Cl₂）是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与NH₄Cl类似，由N₂H₄联想到NH₃，由N₂H₆Cl₂联想到NH₄Cl，再注意到N₂H₆是二元碱而NH₃是一元的，则盐酸肼第一步水解反应的离子方程式为N₂H₆²⁺+H₂O?[N₂H₅•H₂O]⁺+H⁺；
故答案为：N₂H₆²⁺+H₂O═[N₂H₅•H₂O]⁺+H⁺；
 ②盐酸肼水溶液中水解原理与NH₄Cl类似，N₂H₆²⁺离子水解溶液显酸性；
A、溶液中离子浓度大小为：c（Cl^-）＞c（N₂H₆²⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故A正确；
B、依据化学式可知N₂H₆Cl₂，溶液中氯离子浓度大于N₂H₆²⁺，故B错误；
C、电荷守恒可知：2c（N₂H₆²⁺）+c（[N₂H₅•H₂O]⁺）+c（H⁺）═c（Cl^-）+c（OH^-），故C正确；
D、依据化学式可知N₂H₆Cl₂，溶液中氯离子浓度大于N₂H₆²⁺，故D错误；
故答案为：AC．

点评 本题考查了盐类水解的分析应用，电解质溶液中离子浓度大小比较方法，电荷守恒和质子守恒的分析判断，掌握基础注意类推应用是关键，题目难度中等．