Question

（1）1g液態(tài)聯(lián)氨與足量過氧化氫反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣，放出20.05kJ的熱量，寫出上述反應(yīng)的熱化學方程式

N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.6kJ?mol^-1

又已知：①H₂O（l）=H₂O （g）△H=+44kJ?mol^-1
②2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.4kJ?mol^-1
聯(lián)氨在O₂中燃燒也生成氮氣和水，則聯(lián)氨的燃燒熱為

621.2kJ?mol^-1

．
（2）將0.6mol 銅加入到一定濃度的硝酸溶液中充分反應(yīng)，銅完全溶解并產(chǎn)生大量氣體．試回答下列問題：
①硝酸在該反應(yīng)中表現(xiàn)的性質(zhì)為

氧化性、酸性

②上述反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

1.2

mol，若此時收集到的氣體在標準狀況下的體積為20.16L（其中不含N₂O₄ ），則該氣體為

NO、NO₂

．
③用NH₃吸收硝酸生產(chǎn)中產(chǎn)生的尾氣（最終生成氮氣和水）是一種較為先進的吸收方法，其吸收產(chǎn)物對環(huán)境無污染，目前在工業(yè)生產(chǎn)以及汽車尾氣處理中已被廣泛應(yīng)用．上述反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體恰好被吸收時消耗NH₃的物質(zhì)的量為

1.1

mol．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)熱化學方程式的含義和書寫方法來回答；
②根據(jù)燃燒熱的含義：1mol物質(zhì)完全燃燒生成最穩(wěn)定的化合物所放出的熱量；
（2）①硝酸具有氧化性和酸性；
②根據(jù)化學方程式來計算反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的量，根據(jù)得失電子數(shù)相等判斷氣體的成分；
③利用設(shè)未知數(shù)法確定一氧化氮和二氧化氮的物質(zhì)的量之比，再結(jié)合題意判斷生成物，從而寫出反應(yīng)方程式，計算消耗氨氣的量．

解答：解：（1）①1g液態(tài)聯(lián)氨與足量過氧化氫反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣，放出20.05kJ的熱量，則1mol即32g液態(tài)聯(lián)氨與足量過氧化氫反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣，放出20.05kJ×32=641.6kJ的熱量，所以熱化學方程式為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.6kJ?mol^-1，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.6kJ?mol^-1；
②燃燒熱的含義：1mol物質(zhì)完全燃燒生成最穩(wěn)定的化合物所放出的熱量，根據(jù)N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.6kJ?mol^-1，4H₂O（g）=4H₂O（l）△H=-176kJ?mol^-1，
2H₂O（l）+O₂（g）=2H₂O₂（l）△H=196.4kJ?mol^-1，氨在O₂中燃燒也生成氮氣和水，則聯(lián)氨的燃燒生成氮氣和液態(tài)水的反應(yīng)可以看成是上述三個反應(yīng)的和，即N₂H₄（l）+O₂（l）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-621.2kJ?mol^-1，，所以聯(lián)氨的燃燒熱為621.2kJ?mol^-1，
故答案為：621.2kJ?mol^-1；
（2）①銅與硝酸溶液反應(yīng)，硝酸在該反應(yīng)中部分化合價沒變化，部分得電子作氧化劑，所以硝酸表現(xiàn)的性質(zhì)為酸性和氧化性，故答案為：酸性、氧化性；
（2）反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為銅失去的電子數(shù)，當0.6mol銅消耗時，銅失去的電子數(shù)為：0.6mol×2=1.2mol；生成氣體在標準狀況下的物質(zhì)的量為：

20.16L

22.4L/mol

=0.9mol，若只生成NO₂氣體，令生成的物質(zhì)的量為x，則電子轉(zhuǎn)移為（5-4）×0.9=0.9mol，若只生成NO氣體，令生成的物質(zhì)的量為y，則電子轉(zhuǎn)移：（5-2）×0.9=2.7mol，由于0.9mol＜1.2mol＜2.7mol，所以氣體為NO、NO₂ 混合物．故答案為：1.2mol；NO、NO₂；
（3）設(shè)其中NO、NO₂的物質(zhì)的量分別為x、y，據(jù)得電子總數(shù)列出3x+y=1.2 mol，據(jù)總物質(zhì)的量列出x+y=

20.16L

22.4L/mol

=0.9mol，求得x=0.15mol，y=0.75mol，
則混合氣中n（NO）：n（NO₂）=1：5，NO、NO₂與NH₃的反應(yīng)產(chǎn)物為N₂和H₂O，設(shè)方程式中NO前計量數(shù)為1，則NO₂前計量數(shù)為5，再設(shè)NH₃前計量數(shù)為x，
據(jù)N、H原子個數(shù)守恒配平結(jié)果為NO+5NO₂+xNH₃═

6+x

2

N₂+

3x

2

H₂O，據(jù)O原子個數(shù)守恒列出1+5×2=

3x

2

，得x=

22

3

，
代入整理得配平了的化學方程式為3NO+15NO₂+22NH₃=20N₂+11H₂O，當消耗0.15mol二氧化氮和0.05mol一氧化氮的同時消耗氨氣的物質(zhì)的量是1.1mol，
故答案為：1.1．

點評：本題是一道綜合知識題目，考查了電子守恒和元素守恒的思想以及熱化學的有關(guān)知識，難度很大．