题目内容
20.联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料.N2H4与N2O4反应能放出大量的热.(1)已知:2NO2(g)?N2O4(g)△H=-57.20kJ•mol-1.一定温度下,在密闭容器中此反应达到平衡. 其他条件不变时,下列措施不能使NO2转化率提高的是CD
A.减少NO2的浓度 B.降低温度 C.增加NO2的浓度 D.升高温度
(2)25℃时,1.00gN2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l),放出19.14kJ的热量.则反应2N2H4(l)+N2O4(l)═3N2(g)+4H2O(l)的△H=-1224.96 kJ•mol-1.
(3)17℃、1.01×105Pa,密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.0300mol•L-1、c(N2O4)=0.0120mol•L-1.计算反应2NO2(g)?N2O4(g)的平衡常数K=13.33.
(4)肼易溶于水,它是与氨类似的弱碱,用电离方程式表示肼的水溶液显碱性的原因N2H4+H2O
(5)已知在相同条件下N2H4•H2O的电离程度大于N2H5C1的水解程度.常温下,若将0.2mol/L N2H4•H2O溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合,则溶液中N2H5+、Cl-、OH-、H+离子浓度由大到小的顺序为:c(N2H+5)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);.
(6)肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液.肼-空气燃料电池放电时,负极的电极反应式是N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O,电池工作一段时间后,电解质溶液的pH将减小(填“增大”、“减小”、“不变”).
分析 (1)A.减少NO2的浓度,等效为降低压强;
B.降低温度,平衡向放热反应方向移动;
C.增加NO2的浓度,等效为增大压强;
D.升高温度,平衡向吸热反应方向移动;
(2)计算2molN2H4反应放出的热量,放热反应的焓变△H<0;
(3)代入平衡常数表达式K=$\frac{c({N}_{2}{O}_{4})}{{c}^{2}(N{O}_{2})}$计算;
(4)N2H4结合H2O电离的氢离子使溶液呈碱性;
(5)将0.2mol/L N2H4•H2O溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合,得到等量的N2H4•H2O、N2H5C1,由相同条件下N2H4•H2O的电离程度大于N2H5C1的水解程度,则溶液显碱性,即c(OH-)>c(H+);
(6)肼--空气燃料电池,负极发生氧化反应,N2H4在发生失去电子碱性条件下生成氮气与水,本质是N2H4燃烧生成氮气与水,溶液中氢氧根离子的浓度变小.
解答 解:(1)A.减少NO2的浓度,等效为降低压强,平衡正向移动,NO2转化率增大,故A不选;
B.正反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,NO2转化率增大,故B不选;
C.增加NO2的浓度,等效为增大压强,平衡向逆反应方向移动,NO2转化率减小,故C选;
D.正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应移动,NO2转化率减小,故D选,
故选:CD;
(2)2molN2H4反应放出的热量为19.14kJ×$\frac{2mol×32g/mol}{1g}$=1224.96kJ,则反应2N2H4(l)+N2O4(l)═3N2(g)+4H2O(l)的△H=-1224.96kJ•mol-1
故答案为:-1224.96;
(3)混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.0300mol•L-1、c(N2O4)=0.0120mol•L-1,反应2NO2(g)?N2O4(g)的平衡常数K=$\frac{c({N}_{2}{O}_{4})}{{c}^{2}(N{O}_{2})}$=$\frac{0.012}{0.0{3}^{2}}$=13.33,
故答案为:13.33;
(4)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-;
(5)将0.2mol/L N2H4•H2O溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合,得到等量的N2H4•H2O、N2H5C1,由相同条件下N2H4•H2O的电离程度大于N2H5C1的水解程度,则c(N2H+5)>c(Cl-),又溶液显碱性,即c(OH-)>c(H+),电离、水解的程度都不大,所以c(N2H+5)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),
故答案为:c(N2H+5)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);
(6)肼--空气燃料电池,负极发生氧化反应,N2H4在发生失去电子碱性条件下生成氮气与水,负极电极反应式为:N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O,该电池反应为N2H4+O2=N2+2H2O,反应生成水,溶液中氢氧根离子的浓度变小,电解质溶液的pH将减小,
故答案为:N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O;减小.
点评 本题考查化学平衡移动、反应热计算、平衡常数计算、离子浓度大小比较、原电池等,是对学生综合能力的考查,需要学生具备扎实的基础,难度中等.
已知:有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH:
| 离子种类 pH | Fe3+ | Cu2+ | Fe2+ |
| 开始沉淀 | 2.7 | 5.4 | 8.1 |
| 沉淀完全 | 3.7 | 6.9 | 9.6 |
A.Cu B.Cl2 C.NH3•H2O D.NaOH E.H2O2 F.KMnO4
(2)加入试剂②的目的是调节pH至a,a的范围是3.7~5.4,写出试剂②的一种可能的化学式CuO、Cu(OH)2.由溶液C获得CuCl2•xH2O,包含4个基本实验操作,这4个基本实验操作依次是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、用无水乙醇洗涤等操作,使用无水乙醇代替水进行洗涤的主要原因是防止CuCl2•xH2O晶体溶解损失.
(3)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2•xH2O)中x值,有同学设计了如下两种实验方案:
①称取一定质量的晶体加热使其失去结晶水,称量所得无水CuCl2的质量.该方案存在的问题是CuCl2•xH2O晶体加热时会发生水解.
②称取ag晶体、加入足量氢氧化钠溶液,过滤、洗涤、加热沉淀至质量不再减轻为止,称量所得固体的质量为bg.则x=$\frac{80a-135b}{18b}$(用含a、b的代数式表示).
| A. | MMF既可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应,又可以在光照下与Br2反应发生取代 | |
| B. | 1molMMF能与含3molNaOH的水溶液完全反应 | |
| C. | MMF即可以催化加氢,又可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 | |
| D. | MMF既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可以与NaHCO3溶液反应放出CO2 |
| A. | 焓变是指1mol物质完全参加反应时的能量变化 | |
| B. | 中和滴定实验时,用待测液润洗锥形瓶 | |
| C. | 已知:2HI(g)?H2(g)+I2(g)△H=8.8kJ•mol-1,若向密闭容器中充入1molHI(g),则分解过程中吸收的热量为4.4kJ | |
| D. | 对于反应3H2(g)+N2(g)?2NH3(g),若使用催化剂,v正、v逆同等程度加快 |
| A. | CaO | B. | 氢氟酸 | C. | NaOH溶液 | D. | 浓硫酸 |
| A. | 该气体的摩尔质量 71 g•mol-1 | |
| B. | 标准况况下2.24 L该气体含电子数为1.7 NA | |
| C. | 将1mol该气体通入足量的NaOH中反应,转移电子数为 NA | |
| D. | 该气体的水溶液具有强氧化性,能杀菌消毒和漂白某些物质 |
①元素电负性大小关系是:C<S(填“>”、“=”或“<”).
②分子中C原子的杂化轨道类型为sp2.
③有关键长数据如下:
| C-S | C=S | C16S8中碳硫键 | |
| 键长/pm | 181 | 155 | 176 |
④C16S8与H2微粒间的作用力是范德华力.
| A. | 淀粉 | B. | 丙烯 | C. | 醋酸钠 | D. | 乙酸乙酯 |