联氨（N2H4）及其衍生物是一类重要的火箭燃料．N2H4与N2O4反应能放出大量的热．（1...

联氨（N2H4）及其衍生物是一类重要的火箭燃料。N2H4与N2O4反应能放出大量的热。（1）已知：2NO2（g）N2O4（g），N2O4为无色气体。

①在上述条件下反应能够自发进行，则反应的ΔH　　　　　 0（填写“>”、“<”、“=”）

②一定温度下，在密闭容器中反应2NO2（g）N2O4（g）达到平衡，达到平衡状态的标志 　　　　　　 　 。

A用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2:1的状态

B单位时间内生成n mol N2O4的同时生成2 nmolNO2

C 混合气体的密度不再改变的状态

D混合气体的颜色不再改变的状态

E混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

③ 其他条件不变时，下列措施能提高NO2转化率的是　　　　　　　　　 （填字母）

A 减小NO2的浓度　　 B 降低温度　　 C 增大压强　　 D 升高温度

(2）25℃时，0.1molN2H4（l）与足量N2O4（l）完全反应生成N2（g）和H2O（l），放出61.25 kJ的热量。请写出该反应的热化学方程式: 　　　　　　　　　　　　 。

(3） 17℃、1.01×105Pa，往10L密闭容器中充入NO2，达到平衡时，n（NO2）=2.0 mol，n（N2O4）=1.6mol。则反应初始时，充入NO2的物质的量浓度为　　　　　　　 NO2的转化率为　　　　　　 该温度下该反应的平衡常数K为　　　　　　 该温度下反应N2O4（g）2NO2（g）的平衡常数K为　　　　　　　　 　　 。

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联氨（N2H4）及其衍生物是一类重要的火箭燃料。N2H4与N2O4反应能放出大量的热。

（1）已知：2NO2（g）N2O4（g）  △H=-57.20kJ·mol-1。一定温度下，在密闭容器中此反应达到平衡。 其他条件不变时，下列措施不能使NO2转化率提高的是 ________________________________________________________

    A．减少NO2的浓度    B．降低温度    C．增加NO2的浓度   D．升高温度

（2）25℃时，1.00gN2H4（l）与足量N2O4（l）完全反应生成N2（g）和H2O（l），放出19.14kJ的热量。则反应2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（l）的△H= ________________________________________ kJ·mol-1。

（3）17℃、1.01×105Pa，密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时，c（NO2）=0.0300 mol·L-1、c（N2O4）=0.0120 mol·L-1。计算反应2NO2（g）N2O4（g）的平衡常数K=________________________________________________ 。

（4）肼易溶于水，它是与氨类似的弱碱，用电离方程式表示肼的水溶液显碱性的原因 ________________________________________________________。

（5）已知在相同条件下N2H4•H2O的电离程度大于N2H5C1的水解程度。常温下，若将0.2mol/L N2H4•H2O溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合，则溶液中N2H5+、Cl-、OH-、H+离子浓度由大到小的顺序为：__________。

（6）肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液．肼-空气燃料电池放电时，负极的电极反应式是 ________________________________________________________________________________________________________________ ，电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将 ________________________________________________________（填“增大”、“减小”、“不变”）。

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研究氮及其化合物的性质在人类进步过程中具有极为重要的意义。

（1）肼(N2H4)与N2O4分别是火箭发射中最常用的燃料与氧化剂。已知2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 225 kJ·mol－1。几种化学键的键能数据如下：

则1 mol N2O4(l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是________。

（2）N2O4与NO2转化的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝＋24.4 kJ·mol－1。

①将一定量的N2O4投入固定容积的真空容器中，下述现象能说明反应达到平衡的是________(填字母)。

a．v正(N2O4)＝2v逆(NO2)　 　　　　　　　　 　　 b．体系颜色不变

c．气体平均相对分子质量不变　 　　 　　 d．气体密度不变

②在一密闭容器中发生该反应，达到平衡后，保持体积不变升高温度，再次达到平衡时，则混合气体的颜色________(填“变深”“变浅”或“不变”)，判断理由______________________________________。

③平衡常数K可用反应体系中气体物质平衡分压表示，即K表达式中平衡浓度可用平衡分压代替，分压＝总压×物质的量分数[例如：p(NO2)＝p总×x(NO2)]。写出上述反应平衡常数K的表达式________(用p总、各气体物质的量分数x表示)；影响K的因素为________。

（3）氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。在773 K时，分别将2.00 mol N2和6.00 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中，限着反应的进行，气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间(t)的关系如表所示：

①该温度下，若向同容积的另一容器中投入N2、H2、NH3，其浓度均为3 mol·L－1，则此时v正________________(填“大于”“小于”或“等于”)。

②由表中的实验数据可得到“c—t”的关系，如图1所示，表示c(N2)—t的曲线是________。在此温度下，若起始充入4 mol N2和12 mol H2，则反应刚达到平衡时，表示c(H2)—t的曲线上相应的点为________。

（4）有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图2所示。电池正极的电极反应式是____________________，A是_______________________________。

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氮及其化合物如NH3及铵盐、N2H4、N2O4等在中学化学、化工工业、国防等领域占有重要地位。

（1）发射航天火箭常用肼(N2H4)与N2O4作燃料与助燃剂。肼(N2H4)与N2O4的反应为2N2H4(1)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)　 △H = -1077 kJ/mol

已知相关反应的化学键键能数据如下：

则使1 mol N2O4(g)分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是__________ 。

（2）N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度的变化如图所示。

①由图推测该反应△H_______0（填“>”或“<”），理由为______________ 。

②图中a点对应温度下，己知N2O4的起始压强p0为108 kPa，则该温度下反应的平衡常数为：Kp=_____________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数,取四位有效数字）。

③在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：v(N2O4)=k1p(N2O4)，v(NO2)=k2p2(NO2)，其中k1、k2是与反应温度有关的常数。相应的速率－压强关系如图所示，一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1=________，在下图标出的点中，能表示反应达到平衡状态的点为______。

（3）电解NO2制备NH4NO3，其工作原理如图所示。

①阳极的电极反应式为_______________________。

②为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，则A的化学式为___________。

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氮及其化合物如NH3及铵盐、N2H4、N2O4等在中学化学、化工工业、国防等领域占有重要地位。

（1）发射航天火箭常用肼(N2H4)与N2O4作燃料与助燃剂。肼(N2H4)与N2O4的反应为2N2H4（g）+N2O4（g）═3N2（g）+4H2O（g）　 △H= -1077kJ•mol-1

已知相关反应的化学键键能数据如下表所示：

则使1mol N2O4(g)分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是___________。

（2）N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[a(N2O4)]随温度的变化如图所示。

①由图推测该反应的△H ___0（填“>”或“<”），理由为________________。

②图中a点对应温度下，已知N2O4的起始压强po为108 kPa，则该温度下反应的平衡常数Kp=_________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

③在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系v( N2O4)=k1p(N2O4)，v(NO2)=k2p2(NO2)，其中k1、k2是与反应温度有关的常数。相应的速率压强关系如图所示，一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1=___________，在下左图上标出的点中，能表示反应达到平衡状态的点为__________（填字母代号）。

（3）电解NO2制备NH4NO3，其工作原理如图所示。

①阳极的电极反应式为________________________________________。

②为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充某种化合物A，则A的化学式为_________。

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氮及其化合物如NH3及铵盐、N2H4、N2O4等在中学化学、化工工业、国防等领域占有重要地位。

(1)发射航天火箭常用肼(N2H4)与N2O4作燃料与助燃剂。肼(N2H4)与N2O4的反应为

2N2H4 (g)+ N2O4(g)==3N2(g)+4H2O(g)　　 △H=-1077 kJ·mol-1。

已知相关反应的化学键键能数据如下表所示：

①使1 mol N2O4(g)分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是________________。

②下列能说明2N2H4 (g)+ N2O4(g)==3N2(g)+4H2O(g) △H　 达平衡状态的是________

a.混合气体的平均相对分子质量不变　　　 b.V（N2）=3V（ N2O4）

c.N2H4的质量保持不变　　　　　　　　　　 d. △H不再变化

(2)N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g) 2NO2(g)。将一定量的N2O4放人恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度的变化如下图所示。

①由图推测该反应的△H_______0(填>”或“<”)，理由为____________________________。

②图中a点对应温度下，已知N2O4的起始压强p0为108 kPa，则该温度下反应的平衡常数Kp＝________________ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

(3)电解NO2制备NH4NO3，其工作原理如下图所示。

①阴极的电极反应式为____________________________________________________。

②为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充某种化合物——物质A，则A的化学式为________________。

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氮及其化合物如NH3及铵盐、N2H4、N2O4等在中学化学、化工工业、国防等领域占有重要地位。

(1)发射航天火箭常用肼(N2H4)与N2O4作燃料与助燃剂。肼(N2H4)与N2O4的反应为

2N2H4 (g)+ N2O4(g)==3N2(g)+4H2O(g)　　 △H=-1077 kJ·mol-1。

已知相关反应的化学键键能数据如下表所示：

①使1 mol N2O4(g)分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是________________。

②下列能说明2N2H4 (g)+ N2O4(g)==3N2(g)+4H2O(g) △H　 达平衡状态的是________

a.混合气体的平均相对分子质量不变　　　 b.V（N2）=3V（ N2O4）

c.N2H4的质量保持不变　　　　　　　　　　 d. △H不再变化

(2)N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g) 2NO2(g)。将一定量的N2O4放人恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度的变化如下图所示。

①由图推测该反应的△H_______0(填>”或“<”)，理由为____________________________。

②图中a点对应温度下，已知N2O4的起始压强p0为108 kPa，则该温度下反应的平衡常数Kp＝________________ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

(3)电解NO2制备NH4NO3，其工作原理如下图所示。

①阴极的电极反应式为____________________________________________________。

②为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充某种化合物——物质A，则A的化学式为________________。

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（15分）在航天发射时，肼（N2H4）及其衍生物常用作火箭推进剂。

（1）液态肼作火箭燃料时，与液态N2O4混合发生氧化还原反应，已知每1g肼充分反应后生成气态水放出热量为a KJ，试写出该反应的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　 。

（2）实验室用N2H4·H2O与NaOH颗粒一起蒸馏，收集114～116℃的馏分即为无水肼。

①在蒸馏过程中不需要的仪器是　　　　　　　 （填序号字母）。

A．酒精灯　　　　　　

B．长直玻璃导管 　　　　　

C．锥形瓶　　　　

D．直型冷凝管

E．尾接管（接液管）

F．蒸馏烧瓶　　　　

G．滴定管

②除上述必需的仪器外，还缺少的主要玻璃仪器是　　　　 。

（3）肼能使锅炉内壁的铁锈变成较为致密的磁性氧化铁（Fe3O4）层，以减缓锅炉锈蚀。若反应过程中肼转化为氮气，则每生成1molFe3O4，需要消耗肼的质量为　 　 　 g。

（4）磁性氧化铁（Fe3O4）的组成可写成FeO·Fe2O3。某化学实验小组通过实验来探究一黑色粉末是否由Fe3O4、CuO组成（不含有其它黑色物质）。探究过程如下：

提出假设：假设1．黑色粉末是CuO；

假设2．黑色粉末是Fe3O4；

假设3．　　　　　　　　　　 。

探究实验：

取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN试剂。

①若假设1成立，则实验现象是　　　　　　　　　　 。

②若所得溶液显血红色，则假设　　　　 成立。

③为进一步探究，继续向所得溶液加入足量铁粉，若产生　　　　　 现象，则假设3成立。

有另一小组同学提出，若混合物中CuO含量较少，可能加入铁粉后实验现象不明显。

查阅资料：Cu2+与足量氨水反应生成深蓝色溶液，Cu2+＋4NH3·H2O＝Cu（NH3）42+＋4H2O。

④为探究是假设2还是假设3成立，另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后，再加入足量氨水，若假设2成立，则产生　　　　　　 现象；若产生　　　　　　 现象，则假设3成立。

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