Question

【題目】氫疊氮酸（HN3）及其鹽（如NaN3、NH4N3、CuN3等）都具有爆炸性，最近南京理工大學胡丙成教授團隊成功合成出PHAC，其化學式為(N3)6(H3O)3(NH4)4Cl。回答下列問題：

（1）PHAC中“N3”的化合價為______。N2F2的電子式為_______。

（2）汽車安全氣囊中的NaN3可發生下列反應：

NaN3(s)=Na(s)+3/2N2(g) △H1；

2NaN3(s)+CuO(s)=Na2O(s)+3N2(g)+Cu(s) △H1；

則反應CuO(s)+2Na(s)=Na2O(s)+Cu(s) △H=_______（用△H1和△H2表示）

（3）25℃時，將lmolNH4N3投入一2L的恒容密閉容器中，0.5min后反應達到平衡，測得生成的兩種單質的物質的量之和為1.6mol, 則NH4N3的平衡轉化率為_______，25℃時該反應的平衡常數K=________。

（4）氫疊氮酸（HN3）易溶于水，且酸性與醋酸相近。

①HN3在水溶液中的電離方程式為_______________.

② 0.1mol/L的HN3溶液與0.1mol/L的NaN3等體積混合，混合溶液中各離子濃度由大到小的順序為__________________。

③ 已知T℃時，Ksp(CuN3)=5.0×10-9，Ksp(Cu2S)=2.5×10-48，則相同溫度下反應：

Cu2S(s)+2N3-(aq)2CuN3(s)+S2-(aq)的平衡常數K=_________.

Answer 1

【答案】 –l △H2-2△H1 40% 0.0256 HN3H++N3- c(N3-)>c(Na+)>c(H+)＞c(OH-) 1.0×10-31

【解析】（1）根據正負價代數和為0可知PHAC中“N3”的化合價為－價。根據8電子穩定結構可知N2F2的電子式為。（2）已知：

①NaN3(s)=Na(s)+3/2N2(g) △H1；

②2NaN3(s)+CuO(s)=Na2O(s)+3N2(g)+Cu(s) △H1；

則根據蓋斯定律可知②－①×2即得到反應CuO(s)+2Na(s)=Na2O(s)+Cu(s) △H=△H2-2△H1。

（3）根據反應的方程式可知

NH4N3=2H2↑+2N2↑

起始濃度（mol/L） 0.5 0 0

轉化濃度（mol/L） x 2x 2x

平衡濃度（mol/L） 0.5-x 2x 2x

則2x+2x＝1.6/2，解得x＝0.2

因此NH4N3的平衡轉化率為0.2/0.5×100%＝40%，25℃時該反應的平衡常數K=。

（4）①氫疊氮酸（HN3）易溶于水，且酸性與醋酸相近，因此HN3在水溶液中的電離方程式為HN3H++N3-。②由于酸性與醋酸相近，因此0.1mol/L的HN3溶液與0.1mol/L的NaN3等體積混合后顯酸性，則混合溶液中各離子濃度由大到小的順序為c(N3-)>c(Na+)>c(H+)＞c(OH-)。③相同溫度下反應Cu2S(s)+2N3-(aq)2CuN3(s)+S2-(aq)的平衡常數K=。