Question

肼（联氨N₂H₄）及其衍生物是一类重要的火箭燃料．N₂H₄与N₂O₄反应能放出大量的热．
（1）已知：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-57.20kJ?mol^-1．一定温度下，在密闭容器中此反应达到平衡． 其他条件不变时，下列措施不能使NO₂转化率提高的是

 

A．扩大容器容积  B．降低温度 C．增加NO₂的浓度  D．降低N₂O₄浓度
（2）25℃时，1.00gN₂H₄（l）与足量N₂O₄（l）完全反应生成N₂（g）和H₂O（l），放出19.14kJ的热量．则反应2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（l）的△H=

 

kJ?mol^-1
（3）17℃、1.01×10⁵Pa，密闭容器中N₂O₄和NO₂的混合气体达到平衡时，c（NO₂）=0.0300mol?L^-1、c（N₂O₄）=0.0120mol?L^-1．计算反应2NO₂（g）?N₂O₄（g）的平衡常数K=

 

．
（4）肼易溶于水，它是与氨类似的弱碱，用电离方程式表示肼的水溶液显碱性的原因

 

．
（5）已知：在相同条件下N₂H₄?H₂O的电离程度大于N₂H₅C1的水解程度．常温下，若将0.2mol/L N₂H₄?H₂O溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合，则溶液中N₂H₅⁺、Cl^-、OH^-、H⁺离子浓度由大到小的顺序为：

 

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Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,有关反应热的计算,用化学平衡常数进行计算,弱电解质在水溶液中的电离平衡,离子浓度大小的比较

专题：

分析：（1）能使化学平衡正向移动的因素可以使二氧化氮的转化率提高；
（2）根据热化学方程式的含义来回答；
（3）根据平衡常数表达式来计算化学反应的平衡常数；
（4）肼易溶于水，它是与氨类似的弱碱，则电离生成OH^-和阳离子；
（5）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，由相同条件下N₂H₄?H₂O的电离程度大于N₂H₅C1的水解程度，
则溶液显碱性，即c（OH^-）＞c（H⁺）．

解答： 解：（1）A、扩大容器体积，NO₂的浓度减小，会使化学平衡逆向移动，二氧化氮的转化率降低，故A错误；
B、降低温度，能使化学平衡正向移动，二氧化氮的转化率升高，故B正确；
C、增加NO₂的浓度，体系压强增大，平衡向右移动，二氧化氮的转化率升高，故C正确；
D、降低N₂O₄浓度，能使化学平衡正向移动，二氧化氮的转化率增大，故D正确；
故选A；
（2）1.00gN₂H₄（l）与足量N₂O₄（l）完全反应生成N₂（g）和H₂O（l），放出19.14kJ的热量，则2mol即64gN₂H₄（l）与足量N₂O₄（l）完全反应生成N₂（g）和H₂O（l），放出19.14kJ×64=1224.96KJ的热量，故答案为：-1224.96；
（3）根据题意知平衡时：c（N₂O₄）=0.0120mol/L，c（NO₂）=0.0300mol/L； 
K=

c(N2O4)

c2(NO2)

=

0.0120

0.032

=13.3（L/mol）．
答：该条件下反应2NO₂（g）?N₂O₄（g）的平衡常数为13.3（L/mol）．
（4）肼易溶于水，它是与氨类似的弱碱，则电离生成OH^-和阳离子，电离方程式为N₂H₄+H₂O?N₂H⁺₅+OH^-；
故答案为：N₂H₄+H₂O?N₂H⁺₅+OH^-；
（6）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，由相同条件下N₂H₄?H₂O的电离程度大于N₂H₅C1的水解程度，
则c（N₂H⁺₅）＞c（Cl^-），又溶液显碱性，即c（OH^-）＞c（H⁺），电离、水解的程度都不大，
所以c（N₂H⁺₅）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（N₂H⁺₅）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

点评：本题考查学生化学平衡移动原理以及平衡常数的计算知识，弱电解质电离和电解质溶液中离子浓度大小比较，可以根据所学知识进行回答，难度不大，注重高考热点的考查及知识迁移能力的训练．