Question

氮的化合物是中學(xué)化學(xué)的重要物質(zhì)，與人類生活密切相關(guān)．

（1）金屬與不同密度的硝酸溶液反應(yīng)所得的還原產(chǎn)物比較復(fù)雜，如圖1所示：
請寫出鐵與密度為1.35g?mL^-1的硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（2）亞硝酸鈉是一種致癌物質(zhì)，它在中性或堿性條件下是穩(wěn)定的，酸化后能氧化碘化鉀生成棕色溶液和NO，則該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為

 

．
（3）如圖2為NO₂和C0反應(yīng)生成CO₂和NO過程的能量變化示意圖，請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

 

．
（4）已知NO₂和N₂O₄可以相互轉(zhuǎn)化：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0．現(xiàn)將一定量的NO₂和N₂O₄混合氣體通入體積為1L的恒溫密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)物的濃度隨時問變化關(guān)系如圖3所示．
①前10min內(nèi)用NO₂表示的平均反應(yīng)速率v（NO₂）=

 

mol?L^-1?min^-1；上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

．
②反應(yīng)進(jìn)行至25min時，曲線發(fā)生變化的原因是

 

．
③若要使上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K增大，采取的措施是

 

．
A．加入催化劑    B．縮小容器體積    C．降低溫度  D．再加入一定量的NO₂．

Answer 1

考點：硝酸的化學(xué)性質(zhì),熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡的影響因素

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）鐵與密度為1.35g?mL^-1的硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵、二氧化氮和一氧化氮、水；
（2）酸性條件下，亞硝酸和碘化鉀反應(yīng)生成碘和NO、硝酸鉀；
（3）NO₂和C0反應(yīng)生成CO₂和NO且放出熱量；
（4）①根據(jù)圖象中物質(zhì)濃度變化知，反應(yīng)物是四氧化二氮、生成物是二氧化氮，根據(jù)v=

△c

△t

計算；平衡常數(shù)K=

c(N2O4)

c2(NO2)

；
②反應(yīng)進(jìn)行至25min時，反應(yīng)物和生成物濃度都減少，說明容器體積增大；
③化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)．

解答： 解：（1）根據(jù)圖象知，硝酸的密度越大，生成二氧化氮的量越多，生成NO的量先增大后減小，當(dāng)硝酸的密度為1.35g?mL^-1時，生成的二氧化氮和一氧化氮的量相等，所以鐵與密度為1.35g?mL^-1的硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵、二氧化氮和一氧化氮、水，反應(yīng)方程式為：4Fe+18HNO₃=4Fe（NO₃）₃+3NO↑+3NO₂↑+9H₂O，故答案為：4Fe+18HNO₃=4Fe（NO₃）₃+3NO↑+3NO₂↑+9H₂O；
（2）酸性條件下，亞硝酸和碘化鉀反應(yīng)生成碘和NO、硝酸鉀，離子方程式為6H⁺+5NO₂^-+2I^-=I₂+NO₃^-+4NO↑+3H₂O，氧化劑是亞硝酸根離子、還原劑是碘離子和亞硝酸根離子，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是4：3，故答案為：4：3；
（3）NO₂和C0反應(yīng)生成CO₂和NO且放出熱量，熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=（134-368）kJ/mol=-234kJ/mol，故答案為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ/mol；
（4）①根據(jù)圖象中物質(zhì)濃度變化知，反應(yīng)物是四氧化二氮、生成物是二氧化氮，v（NO₂）=

△c

△t

=

(0.8-0.4)mol/L

10min

=0.04mol/（L．min），平衡時c（NO₂）=0.8mol/L，c（N₂O₄）=0.6mol/L，平衡常數(shù)K=

c(N2O4)

c2(NO2)

=

0.6

0.8×0.8

=0.9375，故答案為：0.04；0.9375；
②反應(yīng)進(jìn)行至25min時，反應(yīng)物和生成物濃度都減少，說明容器體積增大，故答案為：增大容器體積；
③化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，所以要改變平衡常數(shù)自由改變溫度，故選C．

點評：本題考查了化學(xué)平衡的有關(guān)計算、氧化還原反應(yīng)等知識點，根據(jù)物質(zhì)的氧化性確定反應(yīng)產(chǎn)物，從而寫出方程式，會根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行有關(guān)計算，注意（4）中反應(yīng)方向的判斷，根據(jù)濃度變化量確定反應(yīng)方向，為易錯點．