题目

题型：不详难度：来源：

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K_b＝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  

解析

试题分析：（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)＝＝。