Question

（18分）碳、氮、硫是中學(xué)化學(xué)重要的非金屬元素，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。
（1）用于發(fā)射“天宮一號(hào)”的長(zhǎng)征二號(hào)F火箭的燃料是液態(tài)偏二甲肼（CH₃－NH－NH－CH₃），氧化劑是液態(tài)四氧化二氮。二者在反應(yīng)過(guò)程中放出大量能量，同時(shí)生成無(wú)毒、無(wú)污染的氣體。已知室溫下，1 g燃料完全燃燒釋放出的能量為42.5kJ，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________________________________。
（2）298 K時(shí)，在2L的密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)：2NO₂(g) N₂O₄(g)　ΔH＝-a kJ·mol^－1 (a>0) 。N₂O₄的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化如圖。達(dá)平衡時(shí)， N₂O₄的濃度為NO₂的2倍，回答下列問(wèn)題。

①298k時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)_______ L ·mol^－1。
②下列事實(shí)能判斷該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是     
a.混合氣體的密度保持不變 
b.混合氣體的顏色不再變化
c. V_（N₂O_4）正=2V_（NO_2）逆
③若反應(yīng)在398K進(jìn)行，某時(shí)刻測(cè)得n（NO₂）="0.6" mol  n（N₂O₄）=1.2mol，則此時(shí)
V_（正）   V_（逆）（填“>”“<”或“=”）。
（3）NH₄HSO₄在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛。現(xiàn)向100 mL 0.1 mol·L^－1NH₄HSO₄溶液中滴加0.1 mol·L^－1NaOH溶液，得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線(xiàn)如圖所示。

試分析圖中a、b、c、d、e五個(gè)點(diǎn)，
①水的電離程度最大的是__________；
②其溶液中c(OH^-)的數(shù)值最接近NH₃·H₂O的電離常      
數(shù)K數(shù)值的是    ；
③在c點(diǎn)，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序
是__________。

Answer 1

（1）C₂H₈N₂(l)＋2N₂O₄(l)=2CO₂(g)＋3N₂(g)＋4H₂O(l) ΔH=－2550 kJ·mol^－1（3分）
（2）①6.67 （2分） ②b （2分） ③< （2分） 
（3）①b （3分） ②d（3分） ③c(Na^＋)>c(SO)>c(NH₄⁺)>c(OH^－)＝c(H^＋)(3分)

解析試題分析：（1）根據(jù)題給信息和熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)原則知，室溫下液態(tài)偏二甲肼和液態(tài)四氧化二氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式C₂H₈N₂(l)＋2N₂O₄(l)=2CO₂(g)＋3N₂(g)＋4H₂O(l)  ΔH=－2550 kJ·mol^－1。（2）①根據(jù)題給圖像知，298k時(shí)，N₂O₄的平衡濃度為0.6mol/L，N₂O₄的濃度為NO₂的2倍，NO₂的平衡濃度為0.3mol/L，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=[N₂O₄]/[NO₂]²=0.6/0.3²="6.67" L ·mol^－1。② a.反應(yīng)在容積不變的容器中進(jìn)行，由質(zhì)量守恒定律知，混合氣體的質(zhì)量不變，混合氣體的密度不隨反應(yīng)的進(jìn)行而變化，不能作為平衡標(biāo)志，錯(cuò)誤； b.混合氣體的顏色是由二氧化氮引起，混合氣體的顏色不再變化，二氧化氮的濃度不變，已達(dá)平衡，正確； c. 由V_（N₂O_4）正=2V_（NO_2）逆知，V_（N₂O_4）正:V_（NO_2）逆=2，不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，錯(cuò)誤，選b；③反應(yīng)：2NO₂(g) N₂O₄(g)　ΔH＝-a kJ·mol^－1 (a>0)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，若反應(yīng)在398K進(jìn)行，平衡常數(shù)K＜6.67 L ·mol^－1，某時(shí)刻測(cè)得n（NO₂）="0.6" mol  n（N₂O₄）=1.2mol，則此時(shí)Q=c（N₂O₄）/c²（NO₂）="6.67" L ·mol^－1，Q＞K，反應(yīng)逆向進(jìn)行，V_（正）＜V_（逆）。（3）向100 mL 0.1 mol·L^－1NH₄HSO₄溶液中滴加0.1 mol·L^－1NaOH溶液，發(fā)生的反應(yīng)依次為：H^＋+OH^－H₂O、NH₄⁺ + OH^-NH₃·H₂O。①當(dāng)氫離子恰好完全反應(yīng)時(shí)，溶液為硫酸鈉和硫酸銨的混合物，水的電離程度最大，結(jié)合圖像知，水的電離程度最大的是b；②Kb(NH₃·H₂O)=c（NH₄⁺）c（OH^-）/c（NH₃·H₂O），c（NH₄⁺）與c（NH₃·H₂O）相等時(shí)，其溶液中c(OH^-)的數(shù)值最接近NH₃·H₂O的電離常數(shù)K數(shù)值，結(jié)合題給圖像知是d；③由圖像知，c點(diǎn)溶液呈中性，溶液為硫酸鈉、硫酸銨和一水合氨的混合液，各離子濃度由大到小的排列順序是c(Na^＋)>c(SO)>c(NH₄⁺)>c(OH^－)＝c(H^＋)。
考點(diǎn)：考查蓋斯定律及熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、平衡判斷及平衡計(jì)算、弱電解質(zhì)的電離和鹽類(lèi)的水解。