题目内容

16．N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注．
（1）N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是．
（2）一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：2N2O5（g）?4NO2（g）+O2（g）；△H＞0
①反应达到平衡后，若再通入一定量氮气，则N2O5的转化率将不变（填“增大”、“减小”、“不变”）．
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据：
t/s05001000
c（N2O5）/mol•L-15.003.522.48
则500s内N2O5的分解速率为0.00296 mol•L-1•s-1．
③在T2温度下，反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol•L-1，则T2＜T1．（填＞、＜或=）
（3）如图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的阳极区生成，其电极反应式为N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+．

分析 （1）苯中1个氢原子被-NO2取代生成硝基苯；
（2）①恒温恒容下，通入氮气，反应混合物个组分的浓度不变，平衡不移动；
②由图可知，500s内N2O5的浓度变化量为5mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L，根据v=$\frac{△c}{△t}$计算N2O5的分解速率；
③由表中数据可知，在T2温度下，反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol•L-1，则此时N2O5的浓度为5mol/L-$\frac{1}{2}$×4.98mol•L-1=2.51mol/L，高于在T1温度下，反应1000s时测得NO2的浓度，说明该温度下反应正向进行程度小；
（3）由N2O4制取N2O5需要失去电子，所以N2O5在阳极区生成．

解答 解：（1）N2O5与苯发生硝化反应，苯中1个氢原子被-NO2取代生成硝基苯，所以硝基苯的结构简式是，
故答案为：；
（2）①恒温恒容下，通入氮气，反应混合物个组分的浓度不变，平衡不移动，N2O5的转化率不变，
故答案为：不变；
②由图可知，500s内N2O5的浓度变化量为5mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L，故N2O5的分解速率为$\frac{1.48mol/L}{500s}$=0.00296 mol•L-1•s-1；
故答案为：0.00296 mol•L-1•s-1；
③由表中数据可知，在T2温度下，反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol•L-1，则此时N2O5的浓度为5mol/L-$\frac{1}{2}$×4.98mol•L-1=2.51mol/L，高于在T1温度下，反应1000s时测得NO2的浓度，说明该温度下反应正向进行程度小，故温度T2＜T1，
故答案为：＜；
（3）从电解原理来看，N2O4制备N2O5为氧化反应，则N2O5应在阳极区生成，反应式为N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+，
故答案为：阳极；N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+．

点评 本题以N2O5为载体综合考查学生的知识应用能力，涉及化学反应速率计算、化学平衡移动、电解原理等知识点，题目难度中等，注意掌握电解原理的运用，为高频考点．

练习册系列答案
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7．将一小快钠下列溶液时，既能产生气体最终又有白色沉淀的是（　　）
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4．利用氨水吸收烟气中的二氧化硫，其相关反应的主要热化学方程式如下：
SO2（g）+NH3•H2O（aq）=NH4HSO3（aq）△H1=a kJ•mol-1
NH3•H2O（aq）+NH4HSO3（aq）=（NH4）2SO3（aq）+H2O（l）△H2=b kJ•mol-1
2（NH4）2SO3（aq）+O2（g）=2（NH4）2SO4（aq）△H3=c kJ•mol-1
（1）反应2SO2（g）+4NH3•H2O（aq）+O2（g）=2（NH4）2SO4（aq）+2H2O（l）的
△H=2a+2b+ckJ•mol-1．
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K=3138．
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