Question

【題目】根據(jù)題意請(qǐng)回答有關(guān)氮的氧化物和氫化物的問(wèn)題：

（1）隨著人類社會(huì)的發(fā)展，氮氧化物的排放導(dǎo)致一系列問(wèn)題。NO形成硝酸型酸雨的化學(xué)方程式為_______。一定條件下,用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574.1 kJ·mol-1，

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1160.6 kJ·mol-1則CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH= ___________ 。

（2）肼(N2H4)可以用作燃料電池的原料。肼的電子式為_________，一種以液態(tài)肼為燃料的電池裝置如圖所示，該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。b電極是_____極（填“正”或“負(fù)”），a電極的電極反應(yīng)式：__________________。

（3）25 ℃時(shí)，Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5 mol·L-1，向含a mol NH4NO3的溶液中滴加b L氨水呈中性，則所滴加氨水的濃度為___________。

（4）在體積恒定的密閉容器中有可逆反應(yīng)： 2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) ΔH<0 ，NO和O2的起始濃度之比為2:1，反應(yīng)經(jīng)歷相同時(shí)間，測(cè)得不同溫度下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖，則150 ℃時(shí)，v（正）________v（逆）（填“>”或“<”）。

（5）判斷在恒溫恒容條件下該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____

A 2v正(NO2)＝v逆(O2) B 反應(yīng)容器中壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而變化

C 混合氣體顏色深淺保持不變 D 混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變

Answer 1

【答案】2NO＋O2 = 2NO2 3 NO2＋H2O=2HNO3＋NO（或4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3）-867.35 kJ·mol-1 正 N2H4＋4OH－-4e－=N2↑＋4H2O > BCD

【解析】

（1）NO與氧氣反應(yīng)生成NO2，NO2與水反應(yīng)生成硝酸；根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算；

（2）N2H4相當(dāng)于NH3中的1個(gè)H，換成NH。N-H之間，都是1對(duì)電子，2個(gè)N還有1對(duì)孤對(duì)電子；通入氧氣的b電極是正極，a電極為負(fù)極；

（3）根據(jù)平衡常數(shù)K=，計(jì)算得到c（NH3H2O）；

（4）根據(jù)圖中信息可知，根據(jù)轉(zhuǎn)化率判斷平衡移動(dòng)方向；

（5）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該.物理量由變化到定值時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)。

（1）NO與氧氣反應(yīng)生成NO2，NO2與水反應(yīng)生成硝酸，則NO形成硝酸型酸雨的化學(xué)方程式為2NO＋O2 = 2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO（或4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3）；

已知：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574.1 kJ·mol-1，

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1160.6 kJ·mol-1 根據(jù)蓋斯定律，由（①+②）得反應(yīng)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=（-574.1 kJ·mol-1-1160.6 kJ·mol-1）=-867.35 kJ·mol-1；

（2）N2H4相當(dāng)于NH3中的1個(gè)H，換成NH。N-H之間，都是1對(duì)電子，2個(gè)N還有1對(duì)孤對(duì)電子，其電子式為；

通入氧氣的b電極是正極，氧氣得電子產(chǎn)生氫氧根離子，a電極為負(fù)極，負(fù)極上N2H4失電子產(chǎn)生N2，其電極反應(yīng)式為：N2H4＋4OH－-4e－=N2↑＋4H2O；

（3）將amol NH4NO3溶于水，向該溶液滴加bL 氨水后溶液呈中性，依據(jù)電荷守恒計(jì)算可知，溶液中氫氧根離子濃度=10-7mol/L，c（NH4+）=c（NO3-），NH3H2O的電離平衡常數(shù)取Kb=2×10-5 molL-1，設(shè)混合后溶液體積為1L，（NH4+）=c（NO3-）=amol/L；根據(jù)一水合氨電離平衡得到：NH3H2ONH4++OH-，平衡常數(shù)K===1.8×10-5 molL-1，計(jì)算得到c（NH3H2O）=mol/L；

（4）根據(jù)圖中信息可知，150 ℃時(shí)，NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率還在增大，則平衡正向移動(dòng)，v（正）>v（逆）；

（5）A. v正(NO2)＝2v逆(O2)才能體現(xiàn)正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)平衡，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行體系壓強(qiáng)逐漸減小，容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變說(shuō)明達(dá)平衡狀態(tài)，選項(xiàng)B正確；

C.混合氣體的顏色保持不變，說(shuō)明二氧化氮的濃度不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，選項(xiàng)C正確；

D.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變，說(shuō)明氣體的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，選項(xiàng)D正確；

答案選BCD。.