题目内容
7．N2H4（肼）可作用制药的原料，也可作火箭的燃料．
（1）肼能与酸反应．N2H6Cl2溶液呈弱酸性，在水中存在如下反应：
①N2H62++H2O?N2H5++H3O+平衡常数K1
②N2H5++H2O?N2H4+H3O+平衡常数K2
相同温度下，上述平衡常数K2＜K1，其主要原因是第一步水解生成的H3O+对第二步水解有抑制作用．
（2）工业上，可用次氯酸钠与氨反应制备肼，副产物对环境友好，写出化学方程式NaClO+2NH3=NaCl+N2H4+H2O．
（3）肼在催化剂作用下分解只产生两种气体，其中一种气体能使红色石蕊试纸变蓝色．
在密闭容器中发生上述反应，平衡体系中肼气体的体积分数与温度关系如图1所示．
该反应的正反应△H＞0（填：＜、＞或=，下同）；P2＜P1．
（4）已知热化学反应方程式：
反应I：N2H4（g）?N2（g）+2H2（g）△H1；
反应II：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H2．
①△H1＞△H2（填：＜、＞或=）
②7N2H4（g）?8NH3（g）+3N2（g）+2H2（g）△H
△H=7△H1+4△H2（用△H1、△H2表示）．
③向1L恒容密闭容器中充入0.1mol N2H4，在30℃、Ni-Pt催化剂作用下发生反应I，测得混合物体系中，$\frac{n（N_{2}）+n（H_{2}）}{n（N_{2}H_{4}）}$（用y表示）与时间的关系如图2所示．
0～4.0min时间内H2的平均生成速率υ（H2）=0.025mol•L-1•min-1；该温度下，反应I的平衡常数K=0.01．
（5）肼还可以制备碱性燃料电池，氧化产物为稳定的对环境友好的物质．该电池负极的电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O；若以肼-空气碱性燃料电池为电源，以NiSO4溶液为电镀液，在金属器具上镀镍，开始两极质量相等，当两极质量之差为1.18g时，至少消耗肼的质量为0.16g．
分析 （1）第一步水解生成的H3O+对第二步水解有抑制作用，第一步水解为主；
（2）次氯酸钠的还原产物为氯化钠，不是氯气，还有水生成，氯化钠、水对环境都友好，结合原子守恒配平书写得到化学方程式；
（3）从图象看出，升高温度，平衡体系中肼气体的体积分数降低，则平衡正向移动，说明正方向是吸热反应；肼在催化剂作用下分解只产生两种气体，其中一种气体能使红色石蕊试纸变蓝色，则方程式为：3N2H4$\stackrel{催化剂}{?}$4NH3+N2，增大压强，平衡向左移动，N2H4体积分数增大，故P1大于P2；
（4）①反应I是吸热反应，反应II是放热反应；
②根据盖斯定律知，反应I×7+反应II×4=反应III；
③设平衡时n（N2）=a，n（H2）=2a，
n（N2H4）=0.1 mol-a，则：3a=3.0×（0.1 mol-a），a=0.05 mol，
υ（H2）=$\frac{△c}{△t}$，K=$\frac{c（{N}_{2}）×{c}^{2}（{H}_{2}）}{c（{N}_{2}{H}_{4}）}$计算；
（5）N2H4/空气在碱溶液中构成电池，N2H4在负极上发生氧化反应，O2在正极上发生还原反应，负极的电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，镀镍时阴极的反应式为Ni2++2e-=Ni，镍的相对原子质量为59，阳极为纯镍，阳极的电极反应式为Ni-2e-=Ni2+，根据得失电子守恒建立关系计算．
解答 解：（1）相同温度下，上述平衡常数K2＜K1，其主要原因是第一步水解生成的H3O+对第二步水解有抑制作用，第一步水解为主，
故答案为：第一步水解生成的H3O+对第二步水解有抑制作用；
（2）次氯酸钠的还原产物为氯化钠，不是氯气，还有水生成，氯化钠、水对环境都友好，化学方程式为：NaClO+2NH3=NaCl+N2H4+H2O，
故答案为：NaClO+2NH3=NaCl+N2H4+H2O；
（3）从图象看出，升高温度，平衡体系中肼气体的体积分数降低，则平衡正向移动，说明正方向是吸热反应；肼在催化剂作用下分解只产生两种气体，其中一种气体能使红色石蕊试纸变蓝色，则方程式为：3N2H4$\stackrel{催化剂}{?}$4NH3+N2，增大压强，平衡向左移动，N2H4体积分数增大，故P1大于P2，
故答案为：＞；＜；
（4）①反应I是吸热反应，△H1＞0，反应II是放热反应，△H2＜0，则△H1＞△H2，
故答案为：＞；
②反应I：N2H4（g）?N2（g）+2H2（g）△H1
反应II：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H2
反应III：7N2H4（g）?8NH3（g）+3N2（g）+2H2（g）△H
根据盖斯定律知，反应I×7+反应II×4=反应III，△H=7△H1+4△H2，
故答案为：7△H1+4△H2；
③设平衡时n（N2）=a，n（H2）=2a，
n（N2H4）=0.1 mol-a，则：3a=3.0×（0.1 mol-a），a=0.05 mol．
υ（H2）=$\frac{0.05mol×2}{1L×4min}$=0.025mol/（L•min），K=$\frac{c（{N}_{2}）×{c}^{2}（{H}_{2}）}{c（{N}_{2}{H}_{4}）}$=$\frac{\frac{0.05}{1}×（\frac{0.05×2}{1}）^{2}}{0.1-0.05}$=0.01，
故答案为：0.025；0.01；
（5）N2H4/空气在碱溶液中构成电池，N2H4在负极上发生氧化反应，O2在正极上发生还原反应，负极的电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，
镀镍时阴极的反应式为Ni2++2e-=Ni，镍的相对原子质量为59，阳极为纯镍，阳极的电极反应式为Ni-2e-=Ni2+，设至少消耗N2H4的物质的量为n，由电子守恒知，阴极质量与阳极质量之差为[2n-（-2n）]×59g/m/ol=1.18g，n=0.005mol，m（N2H4）=0.005mol×32g/mol=0.16g，
故答案为：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O；0.16．
点评 本题考查较为综合，涉及反应速率、平衡常数、平衡移动、盖斯定律以及电化学等知识，题目难度中等，注意把握影响平衡移动的因素以及平衡移动方向的判断．
| A． | 乙醇和浓硫酸，共热到170℃时断键②⑤ | |
| B． | 乙醇和浓硫酸，共热到140℃时断键①④ | |
| C． | 乙醇和金属钠的反应断键① | |
| D． | 乙醇在Cu催化下与O2反应时断键①③ |
①用乙醇和浓硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸
②用NaOH溶液除去苯中的少量苯酚
③高级脂肪酸钠溶液中混有丙三醇（盐析，过滤）
④用加热的方法提取NH4Cl固体中混有的少量碘
⑤用醋和澄清石灰水验证蛋壳中含有碳酸盐
⑥用米汤检验食用加碘盐中含碘
⑦用碘酒验证汽油中含有不饱和烃．
| A． | ①②③⑦ | B． | ①③⑤⑥⑦ | C． | ②③⑤⑦ | D． | ②③④⑤⑦ |
| A． |  | B． |  | ||
| C． |  | D． |  |
在一定条件下，物质A～E的转化关系如图所示，其中A为单质，常温下E为无色液体．
，下列化合物中，不是2-奈酚的同分异构体的是（ ）
| A． | 金属阳离子的半径大于它的原子半径 | |
| B． | 金属阳离子的半径小于它的原子半径 | |
| C． | 非金属阴离子的半径小于其原子半径 | |
| D． | 核外电子排布相同的不同微粒，核电荷数越大半径越小 |