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  • 氮及其化合物对国民经济和社会发展具有重要的意义．（1）已知：12.8g液态N2H4与足量H2O2反应生成N2和气态H2O，放出256.65kJ的热量．①H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ?mol-1②2H2O2（l）=2H2O（l）+O2（g）△H=-196.4kJ?mol-1则液态N2H4与足量O2反应生成N2和液态H2O的热化学方程式为 ．（2）意大利科学家用电化学方法直接使氮气与水发生反应生成了氨气，反应的化学方程式为：2N2（g）+6H2O（g）?4NH3（g）+3O2（g）△H=QkJ?mol-1．当该反应转移1.2mol电子时，生成标准状况下NH3的体积为 L．该可逆反应的平衡常数K与温度的关系如图1所示，由此可判断Q 0（填“＞”、“=”或“＜”）（3）一定温度下，在一容积为2L的密闭容器中，通入一定量NO2和N2O4的混合气体，测得这两种物质的浓度随时间的变化关系如图2所示．0～10min内N2O4的平均反应速率v（N2O4）= ，在第25min时，改变的反应条件是 ，第35min时，反应N2O4?2NO2的化学平衡常数K= ．若在第25min时加入0.2mol NO2和0.4mol N2O4，则反应的v（N2O4）正 v（NO2）逆（填“＞”、“=”或“＜”）．（4）N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注．现以H2、O2、熔融Na2CO3组成的燃料电池为电池，采用电解法制备N2O5，装置如图3所示，其中Y为CO2①写出石墨Ⅰ电极上的电极方程式 ．②燃料电池中每消耗1mol氢气，理论上最多可制得N2O5 g．③电解反应完成后，取出少量阴极区的溶液，滴加氨水至溶液呈中性，下列说法错误的是 （填字母）．a．电解前后阴极区HNO3水溶液的pH基本保持不变b．滴加氨水后的中性溶液中存在：c（NO3-）＞c（NH4+）c．滴加氨水后的中性溶液中存在：c（NH4+）+c（NH3?H2O）=c（NO3-）d．常温下浓硝酸与浓氨水反应产生白烟，这是因为两者发生了氧化还原反应．试题及答案-填空题-云返教育

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      氮及其化合物对国民经济和社会发展具有重要的意义．

      （1）已知：12.8g液态N      2H4与足量H2O2反应生成N2和气态H2O，放出256.65kJ的热量．①H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ?mol-1
      ②2H      2O2（l）=2H2O（l）+O2（g）△H=-196.4kJ?mol-1则液态N2H4与足量O2反应生成N2和液态H2O的热化学方程式为          ．
      （2）意大利科学家用电化学方法直接使氮气与水发生反应生成了氨气，反应的化学方程式为：
      2N      2（g）+6H2O（g）?4NH3（g）+3O2（g）△H=QkJ?mol-1．当该反应转移1.2mol电子时，生成标准状况下NH3的体积为          L．该可逆反应的平衡常数K与温度的关系如图1所示，由此可判断Q          0（填“＞”、“=”或“＜”）
      （3）一定温度下，在一容积为2L的密闭容器中，通入一定量NO      2和N2O4的混合气体，测得这两种物质的浓度随时间的变化关系如图2所示．0～10min内N2O4的平均反应速率v（N2O4）=          ，在第25min时，改变的反应条件是          ，第35min时，反应N2O4?2NO2的化学平衡常数K=          ．若在第25min时加入0.2mol NO2和0.4mol N2O4，则反应的v（N2O4）正          v（NO2）逆（填“＞”、“=”或“＜”）．
      （4）N      2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注．现以H2、O2、熔融Na2CO3组成的燃料电池为电池，采用电解法制备N2O5，装置如图3所示，其中Y为CO2
      ①写出石墨Ⅰ电极上的电极方程式                ．
      ②燃料电池中每消耗1mol氢气，理论上最多可制得N      2O5          g．
      ③电解反应完成后，取出少量阴极区的溶液，滴加氨水至溶液呈中性，下列说法错误的是                （填字母）．
      a．电解前后阴极区HNO      3水溶液的pH基本保持不变
      b．滴加氨水后的中性溶液中存在：c（NO      3-）＞c（NH4+）
      c．滴加氨水后的中性溶液中存在：c（NH      4+）+c（NH3?H2O）=c（NO3-）
      d．常温下浓硝酸与浓氨水反应产生白烟，这是因为两者发生了氧化还原反应．

      试题解答

      N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-621.225kJ?mol-1:8.96:＞:0.02mol?（L?min）-1:增大了NO2的浓度:0.9:＞:H2+CO32--2e-═CO2+H2O:216:bcd
      解：（1）12.8g液态N2H4与足量H2O2反应生成N2和气态H2O，放出256.65kJ的热量，即③N2H4（l）+2 H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-641.625kJ/mol
      ①H      2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ?mol-1
      ②2H      2O2（l）=2H2O（l）+O2（g）△H=-196.4kJ?mol-1，液态N2H4与足量O2反应生成N2和液态H2O的热化学方程式为N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）
      ③-②-①×4=-641.625kJ/mol+196.4kJ?mol      -1-（+44kJ?mol-1）×4=-621.225 kJ?mol-1，
      故答案为：N      2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-621.225 kJ?mol-1；
      （2）反应2N      2（g）+6H2O（g）?4NH3（g）+3O2（g）△H=QkJ?mol-1中，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数=12，即生成4mol氨气，转移电子是12mol，
      当该反应转移1.2mol电子时，生成氨气的物质的量是0.4mol，标准状况下NH      3的体积为0.4mol×22.4L/mol=8.96L，该可逆反应的平衡常数K随着温度的升高而增大，所以改反应是吸热反应，即焓变大于零，故答案为：8.96；＞；
      （3）根据物质的量浓度的变化之比等于系数之比知道，0～10min内N      2O4的平均反应速率v（N2O4）=
      △c
      △t
      =
      0.2mol/L
      10min
      =0.02mol/（L?min），在第25min时，二氧化氮和四氧化二氮的浓度都增加，但是二氧化氮的浓度是瞬间增大，即改变的反应条件是增大了NO2的浓度，第35min时，反应N2O4?2NO2的化学平衡常数K=
      c2(NO2)
      c(N2O4)
      =0.9mol/L，在第25min时加入0.2mol NO2和0.4mol N2O4，则反应的Qc＜K，所以平衡正向进行，即v（N2O4）正＞v（NO2）逆，
      故答案为：0.02 mol?（L?min）      -1；增大了NO2的浓度；0.9；＞；
      （4）①燃料原电池中，负极上燃料失电子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为H      2+CO32--2e-=CO2+H2O，故答案为：H2+CO32--2e-=CO2+H2O；
      ②N      2O5中氮元素的化合价是+5价，而硝酸中氮元素也是+5价，因此应该在左侧生成N2O5，即在阳极区域生成，据电极反应离子放电顺序可知：阳极为N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+，结合①中的反应，燃料电池中每消耗1mol氢气，理论上最多可制得2molN2O5，质量是216g，故答案为：216；
      ③a．阴极区是无水的硝酸，是氢离子得电子产生氢气的过程，该区域硝酸以分子存在，所以HNO      3水溶液的pH基本保持不变，故a正确；
      b．滴加氨水后的中性，根据电荷守恒，溶液中存在：c（NO      3-）=c（NH4+），故B错误；
      c．滴加氨水后的中性溶液中存在：c（NH      4+）+c（NH3?H2O）=2c（NO3-），故c错误；
      d．常温下浓硝酸与浓氨水反应产生白烟，这是因为两者发生了反应生成硝酸铵的缘故，该反应不是氧化还原反应，没有化合价变化，故d错误．
      故选bcd．
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