问题 填空题

偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂,二者发生如下化学反应:

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

(1)反应(I)中氧化剂是_______。

(2)火箭残骸中常现红棕色气体,原因为:N2O4 (g)  2NO2 (g) (Ⅱ) 一定温度下,反应(Ⅱ)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4 充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________。

若在相同温度下,上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行,平衡常数________(填“增大”“不变”或“减小”),反应3s后NO2的物质的量为0.6mol,则0~3s内的平均反应速率v(N2O4)=________mol·L-1·s-1

(3)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时,将amol NH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是_____

_______________________________________________(用离子方程式表示)。向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将______(填“正向”“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为_______mol·L-1。(NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5 mol·L-1,假设溶液的体积是bL)

答案

(每空2分,共14分)(1)N2O4   (2)  a、d   不变   0.1

(3)NH4+H2ONH3·H2O+H  逆向  

题目分析:(1)根据反应(CH3)2NNH2 (l)+2N2O4 (l)=2CO2 (g)+3N2(g)+4H2O(g)可知,(CH3)2NNH2中氮元素的化合价从-2价升高到0价,N2O4中氮元素的化合价从+4价降低到0价,因此氧化剂是N2O4

(2)在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态,据此可以判断。a、密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量不变,但容器容积是变化的,因此当密度不再发生变化时可以说明反应达到平衡状态,a正确;b、对于具体的化学反应,反应热是恒定的,不能说明反应达到平衡状态,b不正确;c、反应物的正反应速率是逐渐减小的,而生成物的正反应速率是逐渐增大,所以c不正确;d、当反应物的转化率不再发生变化时,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,d正确,答案选ad;平衡常数只与温度有关系,所以此时平衡常数不变;反应3s后NO2的物质的量为0.6mol,则根据方程式可知,消耗N2O4的物质的量是0.3mol,其浓度是0.3mol÷1L=0.3mol/L,则0~3s内的平均反应速率v(N2O4)=0.3mol/L÷3s=0.1mol·L-1·s-1

(3)NH3NO3溶于水电离出的NH4水解,溶液显酸性,水解方程式为NH4+H2ONH3·H2O+H;氨水是弱碱,电离出的OH抑制水的电离,所以滴加氨水的过程中的水的电离平衡将逆向移动;溶液显中性,则根据电荷守恒可知c(NO3)+c(OH) =c(NH4+)+c(H),因此 c(OH)=c(H)=10-7mol/L, c(NH4+)=c(NO3)。根据氨水的电离平衡常数可知,溶液中=2×10-5 mol·L-1,则c(NH3·H2O)=

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