Question

【題目】根據題意請回答有關氮的氧化物和氫化物的問題：

（1）隨著人類社會的發展，氮氧化物的排放導致一系列問題。NO形成硝酸型酸雨的化學方程式為_______。一定條件下,用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574.1 kJ·mol-1，

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1160.6 kJ·mol-1則CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH= ___________ 。

（2）肼(N2H4)可以用作燃料電池的原料。肼的電子式為_________，一種以液態肼為燃料的電池裝置如圖所示，該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH溶液作為電解質溶液。b電極是_____極（填“正”或“負”），a電極的電極反應式：__________________。

（3）25 ℃時，Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5 mol·L-1，向含a mol NH4NO3的溶液中滴加b L氨水呈中性，則所滴加氨水的濃度為___________。

（4）在體積恒定的密閉容器中有可逆反應： 2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) ΔH<0 ，NO和O2的起始濃度之比為2:1，反應經歷相同時間，測得不同溫度下NO轉化為NO2的轉化率如圖，則150 ℃時，v（正）________v（逆）（填“>”或“<”）。

（5）判斷在恒溫恒容條件下該反應已達到平衡狀態的是_____

A 2v正(NO2)＝v逆(O2) B 反應容器中壓強不隨時間變化而變化

C 混合氣體顏色深淺保持不變 D 混合氣體平均相對分子質量保持不變

Answer 1

【答案】2NO＋O2 = 2NO2 3 NO2＋H2O=2HNO3＋NO（或4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3）-867.35 kJ·mol-1 正 N2H4＋4OH－-4e－=N2↑＋4H2O > BCD

【解析】

（1）NO與氧氣反應生成NO2，NO2與水反應生成硝酸；根據蓋斯定律進行計算；

（2）N2H4相當于NH3中的1個H，換成NH。N-H之間，都是1對電子，2個N還有1對孤對電子；通入氧氣的b電極是正極，a電極為負極；

（3）根據平衡常數K=，計算得到c（NH3H2O）；

（4）根據圖中信息可知，根據轉化率判斷平衡移動方向；

（5）根據化學平衡狀態的特征解答，當反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發生變化，當該.物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態。

（1）NO與氧氣反應生成NO2，NO2與水反應生成硝酸，則NO形成硝酸型酸雨的化學方程式為2NO＋O2 = 2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO（或4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3）；

已知：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574.1 kJ·mol-1，

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1160.6 kJ·mol-1 根據蓋斯定律，由（①+②）得反應CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=（-574.1 kJ·mol-1-1160.6 kJ·mol-1）=-867.35 kJ·mol-1；

（2）N2H4相當于NH3中的1個H，換成NH。N-H之間，都是1對電子，2個N還有1對孤對電子，其電子式為；

通入氧氣的b電極是正極，氧氣得電子產生氫氧根離子，a電極為負極，負極上N2H4失電子產生N2，其電極反應式為：N2H4＋4OH－-4e－=N2↑＋4H2O；

（3）將amol NH4NO3溶于水，向該溶液滴加bL 氨水后溶液呈中性，依據電荷守恒計算可知，溶液中氫氧根離子濃度=10-7mol/L，c（NH4+）=c（NO3-），NH3H2O的電離平衡常數取Kb=2×10-5 molL-1，設混合后溶液體積為1L，（NH4+）=c（NO3-）=amol/L；根據一水合氨電離平衡得到：NH3H2ONH4++OH-，平衡常數K===1.8×10-5 molL-1，計算得到c（NH3H2O）=mol/L；

（4）根據圖中信息可知，150 ℃時，NO轉化為NO2的轉化率還在增大，則平衡正向移動，v（正）>v（逆）；

（5）A. v正(NO2)＝2v逆(O2)才能體現正逆反應速率相等，反應達平衡，選項A錯誤；

B.隨著反應的進行體系壓強逐漸減小，容器內壓強保持不變說明達平衡狀態，選項B正確；

C.混合氣體的顏色保持不變，說明二氧化氮的濃度不變，反應達平衡狀態，選項C正確；

D.混合氣體的平均相對分子質量保持不變，說明氣體的物質的量不變，反應達平衡狀態，選項D正確；

答案選BCD。.