Question

【题目】氨气及其相关产品是基本化工原料，在化工领域中具有重要的作用．
（1）以铁为催化剂，0.6mol氮气和1.8mol氢气在恒温、容积恒定为1L的密闭容器中反应生成氨气，20min后达到平衡，氮气的物质的量为0.3mol．
该反应体系未达到平衡时，增大压强对逆反应速率的影响是（填增大、减少或不变）．
（2）①N2H4是一种高能燃料，有强还原性，可通过NH3和NaClO反应制得，写出该制备反应的化学方程式
②N2H4的水溶液呈弱碱性，室温下其电离常数K1=1.0×10﹣6 ， 则0.01molL﹣1 N2H4水溶液的pH等于
（忽略N2H4的二级电离和H2O的电离）．
③已知298K和101KPa条件下，32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和水，放出热量624kJ，则N2H4（l）的标准燃烧热的热化学方程式
（3）科学家改进了NO2转化为HNO3的工艺（如虚框所示），在较高的操作压力下，提高N2O4/H2O的质量比和O2的用量，能制备出高浓度的硝酸．

实际操作中，增大N2O4 ， 对此请给出合理解释

Answer 1

【答案】
（1）增大
（2）NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O；10；N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=﹣624KJ/mol
（3）提高了N2O4的浓度，有利于平衡向正方向移动，得到高浓度的硝酸
【解析】解：（1.）对于有气体参加的反应，增大压强正逆反应速率都加快，所以增大压强逆反应速率加快，所以答案是：增大；
（2.）①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；所以答案是：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O；②电离方程式为N2H4+H2ON2H5++OH﹣ ， 室温下其电离常数K1≈1.0×10﹣6 ， 则0.01molL﹣1N2H4水溶液中c（N2H5+）≈c（OH﹣），K= = =1.0×10﹣6 ， 所以c（OH﹣）=10﹣4mol/L，则c（H+）=10﹣10mol/L，则溶液的pH=10；所以答案是：10；③32.0g肼的物质的量为1mol，1molN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气放出热量624kJ，所以其热化学反应方程式为：N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=﹣624KJ/mol，所以答案是：N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=﹣624KJ/mol；
（3.）2N2O4+2H2O+O2=4HNO3 ， 则提高了N2O4的浓度，有利于平衡向正方向移动，得到高浓度的硝酸；所以答案是：提高了N2O4的浓度，有利于平衡向正方向移动，得到高浓度的硝酸．
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡状态本质及特征的相关知识，掌握化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效），以及对弱电解质在水溶液中的电离平衡的理解，了解当弱电解质分子离解成离子的速率等于结合成分子的速率时，弱电解质的电离就处于电离平衡状态；电离平衡是化学平衡的一种，同样具有化学平衡的特征．条件改变时平衡移动的规律符合勒沙特列原理．