题目内容

9．发射航天火箭常用肼（N2H4）与N2O4作燃料与助燃剂．

（1）肼易溶于水，性质与氨相似，用电离方程式表示肼的水溶液显碱性的原因N2H4+H2O?N2H+5+OH-．
（2）肼（N2H4）与N2O4的反应为：2N2H4 （1）+N2O4 （1）=3N2（g）+4H2O（1）△H=-1225kJ•mol-1
已知反应相关的化学键键能数据如下：
化学键N-HN-NN≡NO-H
E/（kJ•mol-1）390190946460
则使1mol N2O4 （1）分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是1793kJ
（3）N2O4与NO2之间存在反应N2O4（g）═2NO2（g）．将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[α（N2O4）]随温度变化如图1所示．
①由图推测该反应△H＞0（填“＞”或“＜”），理由为温度升高，α（N2O4）增加，说明平衡右移，该反应为吸热反应，△H＞0，若要提高N2O4的转化率，除改变反应温度外，其他措施有减小体系压强（或移出NO2等）（要求写出一条）．
②图中a点对应温度下，已知N2O4的起始压强p0为108kPa，列式计算该温度下反应的平衡常数Kp=115.2（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）．
③在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：υ（N2O4）=k1p（N2O4），υ（NO2）=k2p2（NO2），其中kl、k2是与反应温度有关的常数．相应的速率一压强关系如图2所示，一定温度下，kl、k2与平衡常数Kp的关系是kl=$\frac{1}{2}$K2．Kp，在图标出的点中，能表示反应达到平衡状态的点为B点与D点，理由是满足平衡条件υ（NO2）=2υ（N2O4）．

分析 （1）N2H4结合H2O电离的氢离子使溶液呈碱性；
（2）反应热=反应物总键能-生成物总键能；
（3）①升高温度平衡向吸热方向移动；减小体系压强、移出NO2都使平衡正向移动；
②化学平衡常数K=$\frac{生成物分压幂之积}{反应物分压幂之积}$；
③化学平衡常数Kp=[p（NO2）]2÷p（N2O4），二者的反应速率之比等于其计量数之比；满足平衡条件υ（NO2）=2υ（N2O4）即为平衡点．

解答 解：（1）肼易溶于水，它是与氨类似的弱碱，则电离生成OH-和阳离子，电离方程式为N2H4+H2O?N2H+5+OH-，
故答案为：N2H4+H2O?N2H+5+OH-；
（2）设1mol N2O4（1）完全分解成相应的原子时需要吸收的能量QKJ，则：
190kJ/mol×2+390kJ/mol×8+QkJ/mol-946kJ/mol×3-460kJ/mol×8=-1225 kJ/mol，
解得Q=1793，
故答案为：1793kJ；
（3）①根据图知，升高温度转化率增大，升高温度平衡向吸热方向移动，则正反应是吸热反应，若要提高N2O4转化率，除改变反应温度外，其他措施有减小体系压强、移出NO2，
故答案为：＞；  温度升高，α（N2O4）增加，说明平衡右移，该反应为吸热反应，△H＞0；减小体系压强（或移出NO2等）；
②四氧化二氮的转化率是0.4，设原来四氧化二的物质的量为xmol，转化的物质的量为0.8xmol，则混合气体的物质的量=（x-0.4x+0.8x）mol=1.4xmol，相同条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，所以反应后压强=$\frac{108KPa}{xmol}$=151.2KPa，
四氧化二氮的分压=151.2KPa×$\frac{0.6xmol}{1.4xmol}$=64.8KPa，
二氧化氮的分压=151.2KPa×$\frac{0.8xmol}{1.4xmol}$=86.4KPa，
化学平衡常数K=$\frac{生成物分压幂之积}{反应物分压幂之积}$=$\frac{86．{4}^{2}}{64.8}$=115.2，
故答案为：115.2；
③化学平衡常数Kp=[p（NO2）]2÷p（N2O4），二者的反应速率之比等于其计量数之比，
所以υ（NO2）：υ（N2O4）=k2[p（NO2）]2：k1•p（N2O4）=2：1，
化学平衡常数Kp=[p（NO2）]2÷p（N2O4），
则K1=$\frac{1}{2}$K2．Kp，
满足平衡条件υ（NO2）=2υ（N2O4）即为平衡点，BD点的压强之比等于其反应速率之比为1：2，所以BD为平衡点，
故答案为：$\frac{1}{2}$K2．Kp；B点与D点；满足平衡条件υ（NO2）=2υ（N2O4）．

点评 本题考查化学平衡有关计算、化学平衡影响移动、反应热计算等，是对学生综合能力的考查，难度中等．

练习册系列答案
相关题目
6．已知常温下：Ksp（AgCl）=1.8×10-10 mol2•L-2，Ksp（Ag2CrO4）=1.9×10-12 mol3•L-3，下列叙述正确的是（　　）
A．AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的Ksp小
B．向AgCl的悬浊液中滴加浓氨水，沉淀溶解，说明AgCl的溶解平衡向右移动
C．将0.001 mol•L-1AgNO3溶液滴入0.001 mol•L-1的KCl和0.001 mol•L-1的K2CrO4溶液中先产生Ag2CrO4沉淀
D．向AgCl的悬浊液中加入NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色，说明Ksp（AgCl）＜Ksp（AgBr）
7．50mL 0.50mol•L-1盐酸与50mL 0.55mol•L-1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．回答下列题：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是环形玻璃搅拌棒．
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失．
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值偏小（填“偏大”“偏小”“无影响”）．
（4）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会偏小．（填“偏大”“偏小”“无影响”）
（5）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式：H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H=-241.8kJ/mol．若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，则氢气的燃烧热为-285.5kJ•mol-1．
4．可逆反应：2NO2（g）?2NO（g）+O2（g），在体积固定的密闭容器中可确定为平衡状态标志的命题中正确的有（　　）
①单位时间内生成n mol O2的同时消耗2n mol NO2；          ②V正（O2）=2V逆（NO）；
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2：2：1的状态；   ④混合气体的颜色不再改变的状态；
⑤混合气体的密度不再改变的状态；                        ⑥混合气体的压强不再改变的状态；
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态；            ⑧反应与外界没有热交换的状态．
A．3个B．4个C．5个D．6个
4．氮元素的化合态与游离态在一定的条件下可相互转化，从而实现了自然界中的氮循环．
（1）已知有关热化学方程式如下：
①4NH3（g）+5O2 （g）?4NO（g）+6H2O（g）△H=-905KJ/mol
②N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol
③2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）；△H=-483.6kJ/mol
④N2 （g）+O2 （g）═2NO （g）△H=QKJ/mol
反应①中有关化学键的键能（kJ/mol）如下：H-O键：463，H-N键：391，O=O键；497．则NO中的化学键键能为631.5kJ/mol，Q=+180.5．
（2）向某恒容器密闭容器中充入2.4molNH3，3.1molO2发生反应：4NH3（g）+5O2 （g）?4NO（g）+6H2O（g）△H=-905KJ/mol；测得平衡时反应体系中某种量值X与压强p、温度T之间的变化如图Ⅰ所示．

①X表示NH3的百分含量，则p2＞p1（填“＞”或“＜”）；b、c两点对应的平衡常数K（b）=K（c）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②X还可以表示a（填字母）．
a．混合气体的平均摩尔质量  b．NO的产率    c．△H
（3）一定温度下，向2L某恒容器密闭容器中充入1.6molNH3，3.3molO2，测得NO、某种物质a的浓度与时间的关系如图Ⅱ所示．
①a物质是NH3，前3min内H2O表示的平均反应熟虑为v（H2O）=0.20mol/（L•min）
②该温度下的平衡常数K=73.9．
14．从海带中提取单质碘及碘的化合物间的转化关系如图所示：
请按要求回答下列问题：
（1）从海带灰浸取液中提取单质碘涉及的反应 ①，所用试剂是MnO2、稀硫酸，其离子方程式是MnO2+4H++2I-=Mn2++I2+2H2O；实现反应①还可以选用的试剂有（填字母序号）ab．
a.3%的H2O2、稀硫酸       b．氯水       c．FeCl2溶液       d．NaOH溶液
（2）反应②2HI（g）?H2（g）+I2（g） 的能量变化如图1所示；其他条件相同，1mol HI 在不同温度分解达平衡时，测得体系中n（I2）随温度变化的曲线如图2所示．

 i．比较 2z＞（x+y）（填“＜”、“＞”或“=”），理由是根据图2知，升高温度平衡正向移动，该反应正反应为吸热反应，2HI（g）?H2（g）+I2（g），△H＞0，△H=2z-（x+y）＞0，所以2z＞x+y
ii．某温度下该反应的平衡常数=$\frac{1}{64}$，达平衡时，HI 的转化率=20%．
 iii．只改变该反应的一个条件，能提高 HI 转化率的措施是（填字母序号）cd．
a．增大HI 浓度          b．加压          c．移走I2          d．升温
（3）反应=③在碱性条件下I2可以转化为IO3-．电解KI溶液制备KIO3的工作原理如下图所示．电解过程中观察到阳极液变蓝，一段时间后又逐渐变浅．
 i．M连接电源的正极．
 ii．结合实验现象和电极反应式说明制备KIO3的原理：I-在阳极失电子生成I2，使阳极溶液变蓝色，OH-通过阴离子交换膜移向阳极，在阳极室I2与OH-反应2I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O，使阳极区域蓝色变浅，并获得产品KIO3．
1．汽车尾气是城市的主要空气污染物，研究控制汽车尾气成为保护环境的首要任务．
（1）汽车内燃机工作时发生反应：N2（g）+O2（g）?2NO（g），是导致汽车尾气中含有NO的原因之一．T℃时，向5L密闭容器中充入6.5molN2和7.5molO2，在5min时反应达到平衡状态，此时容器中NO的物质的量是5mol．
①5min内该反应的平均速率υ （NO）=0.2mol•L-1•min-1；在T℃时，该反应的平衡常数K=1.25．
②反应开始至达到平衡的过程中，容器中下列各项发生变化的是cd（填序号）．
a．混合气体的密度         b．混合气体的压强
c．正反应速率             d．单位时间内，N2和NO的消耗量之比
（2）当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率．如图表示在其他条件不变时，反应：2NO（g）+2CO（g）?2CO2（g）+N2（g） 中NO的浓度[c（NO）]随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线．
①该反应的△H＜0 （选填“＞”或“＜”）．
②若催化剂的表面积S1＞S2，在图中画出c（NO） 在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线．
18．氯元素的单质及其化合物在生产生活中应用极其广泛．请完成下列填空：

Ⅰ：氯气性质探究
设计如图实验装置来制备并验证氯气的性质（部分夹持装置未画出）．
（1）A中放置固体二氧化锰的装置名称是圆底烧瓶．
（2）装置B的作用是除去氯气中的氯化氢．
（3）硬质玻璃管C中事先装有两个沾有相关试剂的棉球，左侧棉球的实验现象为变蓝色．
（4）D中的NaOH溶液用来吸收尾气，向反应后的D中加入足量稀硫酸会产生气体，写出该反应的离子方程式Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O．
Ⅱ：制备HClO
（5）设计装置E代替如图的装置C，用于制备较高浓度的HClO溶液．在圆底烧瓶底部，有一用塑料网包住的过量块状碳酸钙．
①该方案可以制得较高浓度HClO的原因是（结合必要的化学语言回答）Cl2+H2O?H++Cl-+HClO，碳酸钙与H+反应，使平衡向右移动，HClO浓度增大．
②反应结束后将塑料网中剩余的石灰石提出液面，所得的溶液与稀盐酸混合，立即产生大量CO2气体，则反应所得溶液中的溶质除HClO外，还含有CaCl2、Ca（HCO3）2（写两种钙盐的化学式，一种正盐，一种酸式盐）；该小组同学测得反应中碳酸钙质量减少M g，反应后从所得的200mL溶液中取用10mL与足量稀盐酸混合，连接F装置测得产生的气体体积为V L（已换算成标准状况），则原溶液中含钙正盐的浓度为$\frac{M}{20}$-$\frac{V}{0.448}$mol•L-1（用含M、V的代数式表示）．
19．下列有关实验操作或结果的说法中正确的是CE（填字母）．
A．滴定时，眼睛应始终注视滴定管内液面的变化       
B．滴定实验都需要指示剂
C．酸碱中和滴定之前，锥形瓶用蒸馏水洗净即可，不能用待测液润洗
D．用pH试纸测量某溶液的pH时要先将试纸润湿
E．滴定管经蒸馏水洗净后，直接注入标准液，将使测得的待测液浓度偏高
F．用广泛pH试纸测量H2SO4溶液的pH时，测得pH=3.2
G．测定酸碱滴定曲线：开始时测试和记录的间隔可稍小些，滴定至终点附近则要大些．

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