Question

（10分）科学家从化肥厂生产的（NH₄）₂SO₄中检出组成为N₄H₄（SO₄）₂的物质，经测定，该物质易溶于水，在水中以SO₄^2－和N₄H₄⁴⁺两种离子形式存在，植物的根系易吸收N₄H₄⁴⁺，但它遇到碱时，会生成一种形似白磷的N₄分子，N₄分子不能被植物吸收。

请回答下列问题：

（1）N₄和N₂的关系正确的是        （填序号）。

A．同种单质      B．同位素       C．同分异构体      D．同素异形体

（2）N₄H₄（SO₄）₂          （填“能”或“不能”）和草木灰混合施用。

（3）已知断裂1molN—N吸收167kJ热量，生成1molN   N放出942kJ。写出N₄气体转变为N₂的热化学方程式：                       。

（4）已知白磷、NH₄⁺、N₄H₄⁴⁺的空间构型均为四面体，NH₄⁺的结构式为，白磷（P₄）的结构式为，请画出N₄H₄⁴⁺的结构式              。

（5）已知液氨中存在着平衡2NH₃NH₄⁺+NH₂^－。科学家在液氨中加入氢氧化铯（CsOH）和特殊的吸水剂,使液氨中的NH₄⁺生成N₄分子和另一种单质气体，请写出液氨与氢氧化铯反应的化学方程式：                       。

Answer

（1）D （2）不能（3） N4（g）=2N2（g）△H=-882KJ/mol

（4）

（5）8NH3+4CsOH=N4+4CsNH2+6H2↑+4H2O

【解析】

试题分析：（1）N4和N2是氮元素的不同单质，属于同素异形体，故答案为：D；

（2）草木灰的成分是碳酸钾，其中的碳酸根水解显示碱性，N4H44+遇到碱时，会生成一种形似白磷的N4分子，所以N4H44+和草木灰之间能反应，所以二者不能混施；

（3）根据原子守恒知，一个N4分子生成2个N2分子，一个N4分子中含有6个N-N键，破坏1molN4分子中含有6molN-N键需要吸收167kJ/mol×6mol=1002KJ能量；生成2molN≡N键放出942kJ/mol×2mol=1884KJ能量，所以该反应放出1884KJ-1002KJ=882KJ能量，所以热化学反应方程式为N4（g）=2N2（g）△H=-882KJ/mol；

（4）结合P4和NH4+的结构，可得出N4H44+的结构式为

（5）液氨中存在着下列平衡：2NH3NH4++NH2-，加入氢氧化铯（CsOH）和特殊的吸水剂，使液氨中的NH4+生成N4分子，即发生的反应为：8NH3+4CsOH=N4+4CsNH2+6H2↑+4H2O.

考点：考查了同素异形体、物质的结构、化学平衡及热化学方程式的书写。