Question

【题目】偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)= 2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) (Ⅰ)

(1)反应(Ⅰ)中氧化剂是___________。

(2)火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N2O4(g)2NO2(g) (Ⅱ)当温度升高时，气体颜色变深，则反应(Ⅱ)为______(填“吸热”或“放热”)反应。

(3)一定温度下，反应(Ⅱ)的焓变为△H。现将1mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是_________。若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数______(填“增大”“不变”或“减小”)。

(4)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3 。25℃时，将a mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是______________(用离子方程式表示)。向该溶液滴加b L 氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将________(填“正向”“不”或“逆向”)移动，所滴加氨水的浓度为_______molL﹣1 。(NH3H2O的电离平衡常数取Kb=2×10﹣5molL﹣1)

Answer 1

【答案】N2O4 吸热 ad 不变 NH4++H2ONH3H2O+H+ 逆向 a/200b

【解析】

（1）根据化合价的变化分析，化合价降低的做氧化剂被还原；
（2）当温度升高时，气体颜色变深，说明平衡正向进行，正反应为吸热反应；

（3）化学平衡常数只与温度有关，与物质的浓度无关；

（4）依据铵根离子水解分析回答；依据同粒子效应，一水合氨对铵根离子水解起到抑制作用；依据一水合氨的电离平衡常数计算得到氨水浓度．

：（1）反应（Ⅰ）中，N2O4（l）中N元素得电子化合价降低，N2O4（l）是氧化剂，（CH3）2NNH2（l）中C元素和N元素化合价升高，是还原剂，
故答案为：N2O4；
（2）N2O4（g）2NO2（g） （Ⅱ），当温度升高时，气体颜色变深，说明平衡正向进行，正反应为吸热反应，
故答案为：吸热；

（3）一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为△H．现将1mol N2O4充入一恒压密闭容器中；
a、密度等于质量除以体积，平衡体系质量不变，反应体积增大，密度在反应过程中减小，密度不变说明反应达到平衡，故a符合；
b、反应的焓变和反应物与生成物能量总和之差计算，与平衡无关，故b不符合；
c、图象只表示正反应速率变化，不能证明正逆反应速率相同，故c不符合；
d、N2O4（l）转化率不变，证明反应达到平衡，故d符合；
示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是ad；化学平衡常数只与温度有关，与物质的浓度无关，所以平衡常数K不变；

故答案为：ad；不变；

NO2可用氨水吸收生成NH4NO3．25℃时，将a mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，是因为铵根离子水解；反应的离子方程式为：NH4++H2ONH3H2O+H+；加入氨水溶液抑制铵根离子水解，平衡逆向进行；将a mol NH4NO3溶于水，向该溶液滴加b L 氨水后溶液呈中性，依据电荷守恒计算可知，溶液中氢氧根离子浓度=10-7mol/L，c（NH4+）=c（NO3-）；NH3H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5 molL-1，设混合后溶液体积为1L，c（NH4+）=c（NO3-）=amol/L；根据一水合氨电离平衡得到：NH3H2ONH4++OH-，平衡常数K= ==2×10-5 molL-1，计算得到c（NH3H2O）= a/200bmol/L，
故答案为：NH4++H2ONH3H2O+H+；逆向；a/200b。