Question

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）该反应（Ⅰ）中还原剂是

 

．
（2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N₂O₄（g）?2NO₂（g）  （Ⅱ）
一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为△H．现将2 molNO₂充入一恒压密闭容器中，如图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”），反应4s后N₂O₄的物质的量为0.9mol，则0～4s内的平均反应速率v（NO₂）=

 

（3）25℃时，将1mol 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50mL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将

 

（填“正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为

 

mol?L^-1．（NH_3?H₂O的电离平衡常数K=2×10^-5 mol?L^-1）

Answer 1

考点：反应热和焓变,化学平衡建立的过程,化学平衡的影响因素,盐类水解的应用

专题：

分析：（1）依据化学方程式中 因素化合价的变化分析，因素化合价降低的做氧化剂被还原；
（2）根据达到平衡状态，各组分浓度不变，正逆反应速率相等进行判断；化学平衡常数只与温度有关，与物质的浓度无关；根据v（N₂O₄）=

△c

△t

计算N₂O₄的化学反应速率，再根据同一反应中、同一时间段内反应速率之比等于计量数之比计算v（NO₂）；
（3）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．

解答： 解：（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：（CH₃）₂NNH₂；
（2）A、起始量二氧化氮物质的量不是0，故A错误；
B、恒压容器中混合气体的质量不变，体积不变，密度不变，平衡状态下密度不变，密度改变，说明体积变化，平衡发生移动，能说明反应达到了平衡状态，故B正确；
C、反应过程中，反应热不会变化，不是变量，无法判断是否达到平衡状态，故C错误；
D、四氧化二氮的转化率不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故D正确；
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；
v（N₂O₄）═

△c

△t

=

0.9mol 1L

4s

=0.225mol/L?s，则2v（N₂O₄）=v（NO₂）=0.45mol/（L?s）；
故答案为：BD；不变；0.45mol/L?s；
（3）NO₂可用氨水吸收生成NH₄NO₃．25℃时，将1 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⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；加入氨水溶液抑制铵根离子水解，平衡逆向进行；将1 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^-）；NH₃?H₂O的电离平衡常数取K_b=2×10^-5 mol?L^-1，设混合后溶液体积为1L，（NH₄⁺）=c（NO₃^-）=amol/L；根据一水合氨电离平衡得到：NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，平衡常数K=

c(NH4+)c(OH-)

c(NH3′H2O)

=

1mol/L×10-7mol/L

0.05L×c(NH3?H2O)

=2×10^-5 mol?L^-1，计算得到c（NH₃?H₂O）=0.1mol/L，
故答案为：NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；逆向；0.1．

点评：本题考查了氧化还原反应的概念判断，化学平衡的影响因素分析，平衡标志的判断理解，平衡常数的影响因素和计算应用，化学反应速率的计算分析，弱电解质溶液中的电离平衡的计算应用，综合性较大．