题目内容

16．氮元素的化合物应用十分广泛．请回答：
（1）火箭燃料液态偏二甲肼（C2H8N2）是用液态N2O4作氧化剂，二者反应放出大量的热，生成无毒、无污染的气体和水．已知室温下，1g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ，则该反应的热化学方程式为C2H8N2（l）+2N2O4（l）=2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（l）△H=-2550 kJ•mol-1．

（2）298K时，在2L固定体积的密闭容器中，发生可逆反应：2NO2（g）?N2O4（g）△H=-a kJ/mol（a＞0）．N2O4的物质的量浓度随时间变化如图1．达平衡时，N2O4的浓度为NO2的2倍，回答下列问题：
①298k时，该反应的平衡常数为6.67L•mol-1（精确到0.01）．
②下列情况不是处于平衡状态的是A：
A．混合气体的密度保持不变；   B．混合气体的颜色不再变化；   C．气压恒定时
③若反应在398K进行，某时刻测得n（NO2）=0.6moln（N2O4）=1.2mol，则此时V（正）＜V（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛．现向100mL 0.1mol•L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol•L-1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示．试分析图中a、b、c、d、e五个点．
①b点时，溶液中发生水解反应的离子是NH4+；
②在c点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+）．
③d、e点对应溶液中，水电离程度大小关系是d＞e（填“＞”、“＜”或“=”）．

分析 （1）先求出偏二甲肼的物质的量，再根据物质的量之比等于热量比求出反应热，然后写出热化学方程式；
（2）①有图可知N2O4的平衡浓度为0.6mol/L，达到平衡时，N2O4的浓度为NO2的2倍，则NO2的平衡浓度为0.3mol/L，带入平衡常数表达式计算；
②A．气体的质量不变，容积恒定，因此气体的密度为一定值；
B．混合气体的颜色不变，说明NO2的浓度保持恒定；
C．反应2NO2（g）?N2O4（g）气压恒定时，正、逆反应速率相等；
③反应为放热反应，升高温度，K值减小，计算可知此时的浓度商Q=K（298K）＞K（398K），反应向逆反应方向移动，因此V（正）＜V（逆）；
（3）①a、b、c、d、e五个点，根据反应量的关系，b点恰好消耗完H+，溶液中只有（NH4）2SO4与Na2SO4；
②c点溶液呈中性，则溶液含有（NH4）2SO4、Na2SO4、NH3•H2O三种成分；
③根据碱性溶液中，氢氧根离子浓度越大，水的电离程度越小进行分析．

解答 解：（1）1g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ，则1mol偏二甲肼完全燃烧释放出的能量为42.5kJ×60=2550kJ，其热化学方程式为：C2H8N2（l）+2N2O4（l）═2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（l）△H=-2550 kJ/mol，
故答案为：C2H8N2（l）+2N2O4（l）=2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（l）△H=-2550 kJ•mol-1；
（2）①有图可知N2O4的平衡浓度为0.6mol/L，达到平衡时，N2O4的浓度为NO2的2倍，则NO2的平衡浓度为0.3mol/L，则K=$\frac{c（{N}_{2}{O}_{4}）}{{c}^{2}（N{O}_{2}）}$=$\frac{0.6}{（{0.3）}^{2}}$=6.67，
故答案为：6.67；
②A．反应物和生成物全是气态物质，气体的质量不变，容积为2L保持恒定，由ρ=$\frac{m}{V}$可知气体的密度为一定值，因此气体的密度保持不变不一定处于平衡状态，故A正确；
B．混合气体的颜色不变说明NO2的浓度不变，说明反应处于化学平衡状态，故B错误；
C．反应2NO2（g）?N2O4（g）是一个气体体积减小的反应，气压恒定时，正、逆反应速率相等，说明反应处于化学平衡状态，故C错误；
故答案为：A；
③反应为放热反应，升高温度，K值减小，密闭容器的体积为2L，因此的N2O4的浓度为0.6mol/L，NO2的浓度为0.3mol/L，浓度商Q=$\frac{c（{N}_{2}{O}_{4}）}{{c}^{2}（N{O}_{2}）}$=$\frac{0.6}{（{0.3）}^{2}}$=6.67=K（298K）＞K（398K），反应向逆反应方向移动，故：V（正）＜V（逆），故答案为：＜；
（3）①a、b、c、d、e五个点，根据反应量的关系，b点恰好消耗完H+，溶液中只有（NH4）2SO4与Na2SO4，溶液中发生水解反应的离子是NH4+，故答案为：NH4+；
②c点溶液呈中性，即溶液含有（NH4）2SO4、Na2SO4、NH3•H2O三种成分，b点时c（Na+）=c（SO42-），c点时c（Na+）＞c（SO42-），根据N元素与S元素的关系，可以得出c（SO42-）＞c（NH4+），溶液中离子浓度大小为：c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+），
故答案为：c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+）；
③d、e溶液都为碱性溶液，溶液中的氢氧根离子抑制了水的电离，则氢氧化钠溶液体积越大，水的电离沉淀越小，故d点水的电离程度大于e点水的电离，
故答案为：＞．

点评 本题考查热化学方程式的书写、平衡常数的计算、平衡的移动、离子浓度大小比较、盐类水解等知识点，题目难度中等，试题知识点较多，综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力；离子浓度大小比较常与盐类水解、弱电解质的电离联合考查，确定离子浓度大小时要结合电荷守恒、物料守恒来分析解答．

练习册系列答案
相关题目
6．下列物质中，不属于有机物的是（　　）
A．CCl4B．CH3COOHC．CH3CH2OHD．CaCO3
7．研究表明丰富的CO2完全可以作为新碳源，解决当前应用最广泛的碳源（石油和天然气）到本世纪中叶将枯竭的危机，同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应，实现CO2的良性循环．
（1）目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸气和水蒸气．如图表示恒压容器中0.5molCO2和1.5molH2转化率达80%时的能量变化示意图．能判断该反应达到化学平衡状态的依据是bd．（填字母）
a．容器中压强不变　　　   b．H2的体积分数不变　　　
c．c（H2）=3c（CH3OH）　　d．容器中密度不变
e．2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂．
（2）将不同量的CO（g）和H2O分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
实验组温度
℃		起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/min[
COH2OH2CO
1650421.62.46
2900210.41.63
3900abcdt
①实验2条件下平衡常数K=$\frac{1}{6}$．
②实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a/b的值0＜$\frac{a}{b}$＜1（填具体值或取值范围）．
③实验4，若900℃时，在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1 mol时，则此时v（正）＜v（逆）（填“＜”“＞”或“=”）．
（3）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：CH3OH（l）+O2（g）═CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ•mol-1．
（4）已知草酸是一种二元弱酸，草酸氢钠溶液显酸性．常温下，向10mL　0.01mol/L H2C2O4溶液中滴加10mL0.01mol/L　NaOH溶液，比较溶液中各种离子浓度的大小关系c（Na+）＞c（HC2O4-）＞c（H+）＞c（C2O42-）＞c（OH-）．
（5）以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池，该电池的负极反应式为CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O．
4．有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族； X+与M2-具有相同的电子层结构；离子半径：Z2-＞W-；Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料．请回答下列问题：
（1）Y 元素的名称硅；
（2）W 在元素周期表中的位置是第三周期第VIIA族；
（3）X2M2 中存在的化学键有离子键、共价键；
（4）Z、W氢化物的稳定性顺序为HCl＞H2S．
11．可用于区别苯、甲苯、苯酚、四氯化碳四种无色液体，所选试剂正确的一组为（　　）
A．氯化铁溶液、溴水B．NaOH溶液、溴水
C．高锰酸钾溶液、溴水D．NaHCO3溶液、溴水
1．减少污染、保护环境是全世界最热门的课题．
（1）为了减少空气中SO2的排放，常采取的措施有：
将煤转化为清洁气体燃料．
已知：H2（g）+1/2O2（g）═H2O（g）△H1=-241.8kJ•mol-1
C（s）+1/2O2（g）═CO（g）△H2=-110.5kJ•mol-1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ•mol-1
（2）CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．在密闭容器中充有10mol CO与20mol H2，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示．
①M、N两点平衡状态下，容器中总物质的物质的量之比为：n（M）总：n（N）总=5：4．
②若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为KM=KN＞KQ．
（3）催化硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染．
①催化硝化法中，用H2将NO${\;}_{3}^{-}$还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强．则该反应离子方程式为2NO3-+5H2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2+2OH-+4H2O．
②电化学降解NO${\;}_{3}^{-}$的原理如图2所示，电源正极为a（填“a”或“b”）；若总反应为4NO3-+4H+$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$5O2↑+2N2↑+2H2，则阴极反应式为2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O．
（4）欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将Cr2O72-转化为Cr（OH）3沉淀除去．
已知在常温下：Ksp[Fe（OH）2]1×10-15、Ksp[Fe（OH）3]=1×10-38、Ksp[Cr（OH）3]=1×10-23，当离子浓度在1×10-5mol/L以下时认为该离子已经完全沉淀，请回答：
①在某含Cr2O72-废水中加入适量的绿矾（FeSO4•7H2O），加入绿矾目的是（用离子方程式表示）Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
②浓度为0.1mol/L的Fe2+与10.0mol/L Cr3+共（一起）沉淀的pH范围是7.0～8.0
8．下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是（　　）
A．CO2和SiO2B．Na2O2和H2O2C．NaCl和HClD．CCl4和CS2
5．下表是元素周期表的一部分（ 注意：用元素符号或化学式填空）

族
周期		ⅠAⅡAⅢAIVAVAVIAVIIAO族
1
2GHD
3BCE
4FA
（1）C的离子的结构示意图，G元素的最高价氧化物化学式CO2，H的氢化物的化学式NH3
（2）H元素的单质的电子式；
（3）A-H八种元素中 
（a）原子半径最大的元素是K
（b）单质的还原性最强的元素是K
（c）最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4
（d）最高价氧化物对应水化物碱性最强的是KOH．
（4）电子式表示AE2的形成过程
（5）B与C的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O．
6．有关化学用语正确的是（　　）
A．乙烯的最简式C2H4B．丙酮的分子式C3H6O
C．四氯化碳的电子式为：D．乙醇的结构简式C2H6O

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网