Question

偏二甲肼與N₂O₄ 是常用的火箭推進(jìn)劑，二者發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：

(CH₃)₂NNH₂  (l )+2N₂O₄  (l )=2CO₂ (g )+3N₂ (g )+4H₂O (l )    （Ⅰ）

（1）若將反應(yīng)（Ⅰ）設(shè)計(jì)成原電池，則正極的電極反應(yīng)式為                        

（酸性電解質(zhì)）。

（2）火箭殘骸中�，F(xiàn)紅棕色氣體，原因?yàn)椋篘₂O₄ (g)  2NO₂ (g)  （Ⅱ）

當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體顏色變深，則反應(yīng)(Ⅱ)為       (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

（3）一定溫度下，反應(yīng)（Ⅱ）的焓變?yōu)棣�H。現(xiàn)將1 mol N₂O₄ 充入一恒壓密閉容器中，

下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________.

若在相同溫度下，上述反應(yīng)改在體積為1L的恒容密閉容器中進(jìn)行，平衡常數(shù)________（填“增大”“不變”或“減小”），反應(yīng)3s后NO₂的物質(zhì)的量為0.6mol，則0~3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N₂O₄）=________mol·L^-1·s^-1。

（4）NO₂可用氨水吸收生成NH₄NO₃ 。25℃時(shí)，將amol NH₄NO₃溶于水，溶液顯酸性，原因是                   （用離子方程式表示）。向該溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過程中的水的電離平衡將______（填“正向”“不”或

“逆向”）移動(dòng)，所滴加氨水的濃度為_______mol·L^-1。（NH_3·H₂O的電離平衡常數(shù)

K_b=2×10^—5 mol·L^-1）

Answer 1

【知識(shí)點(diǎn)】原電池原理、化學(xué)平衡的移動(dòng)  F3  G2  H1

【答案解析】(1)N₂O₄+8e^-+8H⁺=N₂+4H₂O ； (2)吸熱 （3）a,d；不變；0.1  (4)NH₄⁺+H₂ONH₃.H₂O+H⁺

 逆向；

解析：(1)根據(jù)原電池得正極發(fā)生還原反應(yīng)，結(jié)合酸性電解質(zhì)，得到正極的電極反應(yīng)式為： N₂O₄+8e^-+8H⁺=N₂+4H₂O ；

(2)溫度升高時(shí)，氣體顏色變深，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則反應(yīng)(Ⅱ)為吸熱反應(yīng)。

 （3）恒壓密閉容器中，隨著反應(yīng)的進(jìn)行氣體的物質(zhì)的量增大，容器體積增大，密度減小，當(dāng)氣體密度不變時(shí)意味著平衡不再移動(dòng)，a 圖正確，；b.ΔH不變不能作為平衡狀態(tài)的標(biāo)志；c.速率減小，c圖錯(cuò)誤；d.的轉(zhuǎn)化率先增大，不變時(shí)說明反應(yīng)達(dá)最大限度說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，d正確；化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，所以不變；3s后NO₂的物質(zhì)的量為0.6mol，則0~3s  內(nèi)的平均反應(yīng)速率vNO₂=0.6mol/(1L·3s)=0.2mol·L^-1·s^-1   則0~3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N₂O₄）=0.1mol·L^-1·s^-1。 

(4)將amol NH₄NO₃溶于水，溶液顯酸性，原因是銨根離子水解：NH₄⁺+H₂ONH₃.H₂O+H⁺  

原溶液是鹽溶液，鹽水解促進(jìn)水的電離，向該溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過程中的水的電離平衡將逆向移動(dòng)，

根據(jù)電荷守恒式：C(NH₄⁺)+C(H⁺)=C(OH^-)+C(NO₃^-),溶液呈中性C(NH₄⁺)=C(NO₃^-)，結(jié)合電離平衡常數(shù)表達(dá)式得到所滴加氨水的濃度。

【思路點(diǎn)撥】本題考查了原電池原理、化學(xué)平衡的移動(dòng)等知識(shí)，理解化學(xué)平衡狀態(tài)是關(guān)鍵。