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氮及其化合物在生产和生活中应用广泛。回答下列问题:
(1)肼(N2H4)常用作火箭的燃料,其在工业生产一直沿用拉希法合成肼--以氨气和次氯酸钠为原料反应制得。
①写出该方法制备肼的化学方程式:
2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O
2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O

②已知298K和101kPa条件下:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H1,2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H2,4NH3(g)+O2(g)═2N2H4(l)+2H2O(l)△H3。则N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(l)的ΔH=
3
2
H
2
-
H
1
-
1
2
H
3
3
2
H
2
-
H
1
-
1
2
H
3
。(用含△H1、△H2和△H3的代数式表示)
③N2H4的水溶液呈弱碱性,室温下其电离常数K1=1.0×10-6,则0.01mol•L-1的N2H4水溶液pH等于
10
10
。(忽略N2H4的二级电离和H2O的电离)
(2)N2O5是一种新型的绿色硝化剂。F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时,N2O5(g)分解反应:

其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡,体系的总压强p随时间t的变化如表所示[t→∞时,N2O5(g)完全分解]:
t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 t→∞
p/kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1
①研究表明,N2O5(g)分解的反应速率v=2×10-3×p(N2O5)(kPa•min-1),t=62min时,测得体系中p(O2)=2.9kPa,则此时的p(N2O5)=
30
30
kPa,v=
0.06
0.06
kPa•min-1
②若升高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p(35℃)
63.1kPa(填“>”、“=”或“<”),原因是
温度升高,体积不变,总压强增大,NO2二聚为放热反应,温度升高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强增大
温度升高,体积不变,总压强增大,NO2二聚为放热反应,温度升高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强增大

(3)NO氧化反应:分两步进行,其反应历程能量变化如图所示。

①写出决定NO氧化反应速率的化学方程式:
N2O2+O2=2NO2
N2O2+O2=2NO2

②将物质的量分数为2m% NO(g)、m% O2(g)和q% He(g)的气体通入反应器,在温度T、压强p条件下进行反应。平衡时,若NO转化率为α,则该反应平衡常数Kp=
α
2
1
-
α
3
×
mp
100
-
α
2
1
-
α
3
×
mp
100
-
。(假设体系中无N2O4;以分压表示,分压=总压×物质的量分数;用含p、m、a的代数式表示)

【考点】化学平衡的计算
【答案】2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;
3
2
H
2
-
H
1
-
1
2
H
3
;10;30;0.06;>;温度升高,体积不变,总压强增大,NO2二聚为放热反应,温度升高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强增大;N2O2+O2=2NO2
α
2
1
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α
3
×
mp
100
-
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:50引用:3难度:0.2
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    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
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    kJ•mol-1
    (2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    ①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
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    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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