Question

（16分）氮元素的化合物应用十分广泛。请回答：

（1）火箭燃料液态偏二甲肼（C₂H₈N₂）是用液态N₂O₄作氧化剂，二者反应放出大量的热，生成无毒、无污染的气体和水。已知室温下，1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ，则该反应的热化学方程式为                。

（2）298 K时，在2L固定体积的密闭容器中，发生可逆反应：2NO₂(g) N₂O₄(g) ΔH＝-a kJ·mol^－1 (a>0)

N₂O₄的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时， N₂O₄的浓度为NO₂的2倍，回答下列问题：

①298k时，该反应的平衡常数为      L ·mol^－1（精确到0.01）。

②下列情况不是处于平衡状态的是       ：

a.混合气体的密度保持不变；

b.混合气体的颜色不再变化；

c.气压恒定时。

③若反应在398K进行，某时刻测得n(NO₂)=0.6 mol  n(N₂O₄)=1.2mol，则此时V_（正）    V_（逆）（填“>”、“<”或“=”）。

（3）NH₄HSO₄在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。现向100 mL 0.1 mol·L^－1NH₄HSO₄溶液中滴加0.1 mol·L^－1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。

试分析图中a、b、c、d、e五个点，

①b点时，溶液中发生水解反应的离子是______；

②在c点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是                           。

Answer

（1）C2H8N2(l)＋2N2O4(l)=2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(l) ΔH=－2550 kJ·mol－1

（2）①6.67 ②a ③<

（3）①NH4+ ②c(Na＋)>c(SO42－)>c(NH4+)>c(OH－)＝c(H＋)

【解析】

试题分析：（1）解题关键位确定产生的无毒、无污染的气体为氮气，并计算，写出热化学方程式；（2）根据图像确定N2O4的浓度为0.6mol/L，而NO2的浓度为0.3mol/L,则K为6.67；反应物和生成物均为气体，容器容积不变，密度保持不变，所以a不可以判断平衡状态，计算398K时的Qc=6.67，反应过程放热，所以该温度下的K应该小于6.67，判断反应向逆反应方向进行，V（正）c(SO42－)>c(NH4+)>c(OH－)＝c(H＋)。

考点：热化学方程式的书写、化学平衡常数、平衡状态的判断、离子浓度大小的比较。