Question

碳、氮、硫是中学化学重要的非金属元素，在工农业生产中有广泛的应用．

（1）用于发射“天宫一号”的长征二号火箭的燃料是液态偏二甲肼（CH₃）₂N-NH₂，氧化剂是液态四氧化二氮．二者在反应过程中放出大量能量，同时生成无毒、无污染的气体．已知室温下，0.1mol燃料完全燃烧释放出的能量为255kJ，请写出该反应的热化学方程式__                  ；

（2）298K时，在2L的密闭容器中，发生可逆反应2NO₂（g）N₂O₄（g）△H=-a kJ•mol^-1 （a＞0）．N₂O₄的物质的量浓度随时间变化如图1．达平衡时，N₂O₄的浓度为NO₂的2倍，回答下列问题．

① 298k时，该反应的平衡常数为___________；②若反应在398K进行，某时刻测得n（NO₂）=0.6mol，n（N₂O₄）=1.2mol，则此时V_（正）_          _V_（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．

③在温度为T₁、T₂时，平衡体系中NO₂的体积分数随压强变化曲线如图3所示。下列说法正确的是___________

a．A、C两点的反应速率：A＞C

b．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B=C

c．A、C两点气体的颜色：A深，C浅

d．由状态B到状态A，可以用加热的方法

（3）NH₄HSO₄在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛．现向100mL 0.1mol•L^-1NH₄HSO₄溶液中滴加0.1mol•L^-1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示．试分析图中a、b、c、d、e五个点，①水的电离程度最大的是___________，②其溶液中c（OH^-）的数值最接近NH₃•H₂O的电离常数K数值的是___________。

Answer

1）C2H8N2（l）+2N2O4（l）═2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（l）△H=-2550 kJ/mol；

（2）①6.67L/mol；②＜；③bd；（3）①b ②d

【解析】

试题分析：（1）0.1mol燃料完全燃烧释放出的能量为255kJ，液态偏二甲肼1摩尔（CH3）2N-NH2完全燃烧，放出热量2550 kJ，C2H8N2（l） + 2N2O4（l） ═ 2CO2（g） + 3N2（g） + 4H2O（l） △H =-2550 kJ/mol；

（2）反应为放热反应，升高温度，K值减小；由图式可知C（N2O4）平衡浓度为0.6 mol•L-1，达平衡时，C（N2O4）=2 C（NO），则C（NO）=0。3 mol•L-1 带入平衡常数计算公式。Q=0.6/0.32=6.67 =K（298K）>K（398K）, 反应反应放热，反应逆向进行，所以V正《 V逆；（3）②a、反应物和生成物全是气态物质，气体的质量不变，容积为2L保持恒定，由ρ= m/V,可知气体的密度为一定值，因此气体的密度保持不变不一定处于平衡状态，a错误； b、混合气体的颜色不变说明NO2的浓度不变，说明反应处于化学平衡状态，b正确； c、当2V（N2O4）正=V（NO2）逆时，正、逆反应速率相等，说明反应处于化学平衡状态，c错误；

（3）①a、b、c、d、e五个点，根据反应量的关系，b点恰好消耗完H+，溶液中只有（NH4）2SO4与Na2SO4；c、d、e三点溶液均含有NH3•H2O，（NH4）2SO4可以促进水的电离，而NH3•H2O抑制水的电离，因此水的电离程度最大的是b点，溶液中c（OH-）的数值最接近NH3•H2O的电离常数K数值，②氨水为弱碱，溶液呈碱性，c点溶液呈中性，铵根离子浓度过大，e点溶液碱性过强，一水合氨浓度过大，相对而言d点溶液中铵根离子浓度与一水合氨浓度最接近，溶液中c（OH-）的数值最接近NH3•H2O的电离常数K数值，③c点溶液呈中性，即溶液含有（NH4）2SO4、Na2SO4、NH3•H2O三种成分，b点时c（Na+）=c（SO42-），b点时c（Na+）＞c（SO42-），根据N元素与S元素的关系，可以得出c（SO42-）＞c（NH4+）故c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+）；

考点：热化学反应方程式的书写；平衡常数的计算，平衡图像的综合应用；水的电离平衡规律。