题目内容
氮气是空气中含量最多的一种气体，氮气及其化合物在工农业生产、生活中有着广泛的应用．请回答下列问题：（1）2012年6月“神舟九号”成功发射，发射火箭推进器中分别装有联氨（N2H4）和过氧化氢，当它们混合时立即产生气体，并放出大量的热．
已知：①12.8g液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量．②H2O═（1）H2O（g）△H=+44kj?mol-1 2H2O2（1）═2H2O（l）+O2（g）△H=-196.4kJ?mol-l．则表示联氨燃烧热的热化学方程式为
（2）在体积不变的密闭容器中，进行如下反应：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 | 4.1×106 | K1 | K2 | … |
②下列能说明该反应达到平衡状态的是
A．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2
B．v（N2）正=v（H2）逆
C．容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变
（3）如图为常温下向25mL 0.1mol?L-1 NaOH溶液中逐滴滴加0.2mol?L-1的HN3溶液的过程中溶液pH的变化曲线（溶液混合时体积变化忽略不计）．
①根据如图能确定HN3为
②D点时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为
③B点时溶液中c（HN3）=
考点：热化学方程式,化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断,酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算
专题：基本概念与基本理论
分析：（1）先写出液态联氨燃烧的热化学方程式，然后根据盖斯定律来解答．
（2）①通过反应放热，可知升高温度，平衡左移，K值减小来判断；
②通过可逆反应达到平衡状态的本质特征是正逆反应速率相等，平衡后正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质）、各物质的n/C等均保持不变来分析；
（3）①图象分析溶液pH=7时消耗HN3的体积为13ml，说明HN3为弱酸；
②D点加入25mlHN3溶液得到等浓度的NaN3和 HN3溶液，溶液PH小于7显酸性，说明酸电离大于水解；
③根据B点时氢氧化钠和HN3溶液恰好完全反应生成NaN3，根据NaN3溶液的电荷守恒和物料守恒来计算．
（2）①通过反应放热，可知升高温度，平衡左移，K值减小来判断；
②通过可逆反应达到平衡状态的本质特征是正逆反应速率相等，平衡后正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质）、各物质的n/C等均保持不变来分析；
（3）①图象分析溶液pH=7时消耗HN3的体积为13ml，说明HN3为弱酸；
②D点加入25mlHN3溶液得到等浓度的NaN3和 HN3溶液，溶液PH小于7显酸性，说明酸电离大于水解；
③根据B点时氢氧化钠和HN3溶液恰好完全反应生成NaN3，根据NaN3溶液的电荷守恒和物料守恒来计算．
解答：
解：（1）因12.8g液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量，所以热化学方程式：
N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-641.625KJ?mol-1 ①
H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ?mol-1②
2H2O2（l）=2H2O（l）+O2（g）△H=-196.4kJ?mol-1 ③
由盖斯定律得：①-②×4-③，得N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-621.225KJ?mol-1，
故答案为：N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-621.225KJ?mol-1．
（2）①反应放热，可知升高温度，平衡左移，K值减小，故答案为：＞；
②A．容器内N2、H2、NH3的浓度不变可以说明反应达平衡，而浓度之比无必然的数值联系，故A错误；
B．可逆反应达到平衡状态的本质特征是正逆反应速率相等，故应
=
，即应有v（N2）正=3v（H2）逆，故B错误；
C．容器恒容，此反应的正反应是气体体积减小的反应，故平衡之前，容器内压强在减小，故当压强不变时，说明反应达平衡状态，故C正确；，
D．容器恒容，即V不变；反应物和生成物均为气体，即混合气体的质量m自始至终都不变，则混合气体的密度ρ=
一直保持不变，故不能作为平衡的标志；
故选C．
（3）①图象分析氢氧化钠溶液和HN3溶液反应至pH=7时消耗HN3的体积为13ml，消耗的HN3物质的量大于氢氧化钠的物质的量，说明HN3为弱酸；
故答案为：弱；
②D点加入25mlHN3溶液得到等浓度的NaN3和 HN3溶液，溶液PH小于7显酸性，说明酸电离大于水解，溶液中离子浓度大小为C（N3-）＞C（Na+）＞C（H+）＞C（OH-）；
③B点时氢氧化钠和HN3溶液恰好完全反应生成NaN3，根据NaN3溶液的电荷守恒有：C（N3-）+C（OH-）=C（Na+）+C（H+） ①
由于氢氧化钠溶液与HN3溶液等体积混合，故溶液中C（Na+）=0.05mol/L ②
由于溶液的pH=8，故C（H+）=10-8mol/L ③
C（OH-）=10-6mol/L ④
解①②③④可知C（N3-）=0.05+10-8-10-6①
再根据物质守恒可知：C（N3-）+c（HN3）=0.05mol/L②
解①②可得：c（HN3）=（10-6-10-8）mol/L
故答案为：10-6-10-8．
N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-641.625KJ?mol-1 ①
H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ?mol-1②
2H2O2（l）=2H2O（l）+O2（g）△H=-196.4kJ?mol-1 ③
由盖斯定律得：①-②×4-③，得N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-621.225KJ?mol-1，
故答案为：N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-621.225KJ?mol-1．
（2）①反应放热，可知升高温度，平衡左移，K值减小，故答案为：＞；
②A．容器内N2、H2、NH3的浓度不变可以说明反应达平衡，而浓度之比无必然的数值联系，故A错误；
B．可逆反应达到平衡状态的本质特征是正逆反应速率相等，故应
| v(N2)正 |
| v(H2)逆 |
| 1 |
| 3 |
C．容器恒容，此反应的正反应是气体体积减小的反应，故平衡之前，容器内压强在减小，故当压强不变时，说明反应达平衡状态，故C正确；，
D．容器恒容，即V不变；反应物和生成物均为气体，即混合气体的质量m自始至终都不变，则混合气体的密度ρ=
| m |
| V |
故选C．
（3）①图象分析氢氧化钠溶液和HN3溶液反应至pH=7时消耗HN3的体积为13ml，消耗的HN3物质的量大于氢氧化钠的物质的量，说明HN3为弱酸；
故答案为：弱；
②D点加入25mlHN3溶液得到等浓度的NaN3和 HN3溶液，溶液PH小于7显酸性，说明酸电离大于水解，溶液中离子浓度大小为C（N3-）＞C（Na+）＞C（H+）＞C（OH-）；
③B点时氢氧化钠和HN3溶液恰好完全反应生成NaN3，根据NaN3溶液的电荷守恒有：C（N3-）+C（OH-）=C（Na+）+C（H+） ①
由于氢氧化钠溶液与HN3溶液等体积混合，故溶液中C（Na+）=0.05mol/L ②
由于溶液的pH=8，故C（H+）=10-8mol/L ③
C（OH-）=10-6mol/L ④
解①②③④可知C（N3-）=0.05+10-8-10-6①
再根据物质守恒可知：C（N3-）+c（HN3）=0.05mol/L②
解①②可得：c（HN3）=（10-6-10-8）mol/L
故答案为：10-6-10-8．
点评：本题考查了化学平衡影响因素分析判断，平衡常数、反应速率计算应用，盐类水解的应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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