Question

氮元素是一种重要的非金属元素，可形成多种化合物。试回答下列有关问题：

（1）①已知4CO(g)+2NO₂(g)⇌4CO₂(g)+N₂(g)   △H=-1200kJ⋅mol^-1。对于该反应，改变某一反应条件，(已知温度T₂>T₁)下列图象如图1正确的是___(填代号)。

②已知CO与H₂O在一定条件下可以发生反应：CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g)  △H=-QkJ⋅mol^-1。820℃时，在甲、乙两个恒容密闭容器中，起始时按照下表进行投料，经过一段时间后达到平衡状态，若甲中CO的转化率为40%，则该反应的平衡常数为___；乙容器吸收的热量为___。

甲	乙
0.10molH2O	0.20molH2
0.10molCO	0.20molCO2

（2）氨水常用作沉淀剂，已知25℃时，K_sp[Fe(OH)₃]=2.6×10^-39，K_sp[Al(OH)₃]=1.1×10-³³，向浓度均为0.1mol⋅L^-1的FeCl₃和AlCl₃混合溶液中加入氨水，首先生成的沉淀是___(填化学式)。

（3）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N₂O₄反应生成N₂和水蒸气，已知：

①N₂(g)+2O₂(g)=N₂O₄(l)   △H=-19.5kJ⋅mol^-1

②N₂H₄(l)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(g)   △H=-534.2kJ⋅mol^-1

写出肼与四氧化二氮反应的热化学方程式___。

（4）纯的叠氮酸(HN₃)是无色液体，常用做引爆剂，常温下向25mL0.1mol⋅L^-1NaOH溶液中加入0.2mol⋅L^-1HN₃的溶液，滴加过程中的pH值的变化曲线(溶液混合时的体积变化忽略不计)如图2。

①根据图象写出HN₃的电离方程式：___。

②下列说法正确的是___(填序号)。

A.若用已知浓度的NaOH溶液滴定HN₃溶液来测定HN₃的浓度时应用甲基橙作指示剂

B.常温下，向0.2mol⋅L^-1HN₃的溶液中加水稀释，则不变

C.分别中和pH均为4的HN₃溶液和HCl溶液，消耗0.1mol⋅L^-1NaOH溶液的体积相同

D.D点时溶液中离子浓度存在如下关系：2c(H⁺)+c(HN₃)=c(N₃^-)+2c(OH^-)

Answer

乙 0.12QkJ Fe(OH)3 2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △Η=-1048.9kJ⋅mol-1 HN3⇌H++N3- BD

【解析】

(1)①根据影响化学反应速率的因素：温度、浓度、压强、催化剂来确定化学反应达平衡用到的时间，根据影响化学平衡移动的因素：温度、浓度、压强来确定化学平衡中各个量的变化情况；

②根据化学平衡三段式列式以及化学反应中CO的转化率为40%进行计算即可；

(2)物质的溶度积越小，越易形成沉淀；

(3)依据盖斯定律，结合题干热化学方程式计算写出；

(4)①依据图象可知叠氮酸属于弱酸，据此书写电离方程式即可；

②A．滴定终点时，溶质溶液由酸性变为碱性，据此选择指示剂；

B．依据K只与温度有关进行分析；

C．依据弱酸存在电离进行分析；

D．依据物料守恒和电中性原则计算即可。

甲：升高温度，化学平衡逆向移动，化学反应速率会迅速增大，会离开原来的速率点，故甲错误；

乙：升高温度，化学反应速率会迅速增大，所以时先达到化学平衡状态，并且化学平衡逆向移动，二氧化氮的转化率减小，故乙正确；

丙：对于反应：，T不变，增大压强，平衡正向移动，一氧化碳的体积分数会减小，故丙错误；

故答案为乙；

已知甲中CO的转化率为，则有：

则，

容器乙中：

则，解，故乙容器吸收的热量为；

根据、的溶度积常数，在下，向浓度均为的和的混合溶液中逐滴加入氨水，，加入相同的浓度的氨水，最先析出；

根据盖斯定律写出肼和反应的热化学方程：得到：；

依据图象可知叠氮酸属于弱酸，不能完全电离，用可逆号，故电离方程式为：；

．滴定终点时，溶质为叠氮酸钠溶液，叠氮酸根离子水解显碱性，溶液由酸性变为碱性，若叠氮酸溶液装在锥形瓶中，应选用酚酞试液作指示剂，故A错误；

B．常温下，向的溶液中加水稀释，水的离子积常数不变，电离平衡常数不变，即有：，，故K，Ka不变，Kw不变，故不变，故C正确；

C．pH值相等的盐酸与叠氮酸中已经电离出的氢离子浓度相同，此时消耗氢氧化钠溶液相同，但是由于叠氮酸是弱酸，继续电离出的氢离子还需要氢氧化钠进行中和，故叠氮酸消耗的氢氧化钠的体积大于盐酸消耗的体积，故C错误；

D．溶液中加入的溶液25mL，此时的溶液是叠氮酸钠与叠氮酸为1：1混合，由物料守恒得出：，且溶液中存在电中性原则有：，联立，消去钠离子，即可得出：，故D正确；

故答案为BD。