Question

氮及其化合物在工业生产和国防建设中有广泛应用。回答下列问题：

（1）氮气性质稳定，可用作保护气。请用电子式表示氮气的形成过程：

                                           。

（2）联氨(N₂H₄)是一种还原剂。已知：H₂O(l)=H₂O(g) △H=+44kJ/mol。试结合下表数据，写出N₂H₄ (g)燃烧热的热化学方程式：                            。

化学键	N—H	N—N	N=N	N≡N	O=O	O—H
键能(kJ/mol)	390.8	193	418	946	497.3	462.8

（3）KCN可用于溶解难溶金属卤化物。将AgI溶于KCN溶液中，形成稳定的Ag(CN)₂^—，该转化的离子方程式为：                               。若已知K_sp(AgI)=1.5×10^—16，K_稳[Ag(CN)₂^—]=1.0×10^-21，则上述转化方程式的平衡常数K=                  。(提示：K_稳越大，表示该化合物越稳定)

（4）氨的催化氧化用于工业生产硝酸。该反应可设计成新型电池，试写出碱性环境下，该电池的负极电极反应式：                          。

（5）将某浓度的NO₂气体充入一恒容绝热容器中，发生反应2NO₂ N₂O₄其相关图像如下。

①0~3s时v(NO₂)增大的原因是                              。

②5s时NO₂转化率为                。

Answer

（1）

（2）N2H4 (g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=—631.7kJ/mol

（3）AgI(s)+2CN—(aq)Ag(CN)2—(aq)+I—(aq)； 1.5×105（4）NH3—5e—+5OH—=NO+4H2O（5）容器为绝热体系，该反应正向进行放热，体系温度升高，v(NO2)增大 ；75%

【解析】

试题分析：（1）用电子式表示氮气的形成过程：，故答案为：；

（2）△H等于反应物的键能之和-生成物的键能之和，N2H4 (g)燃烧热的热化学方程式为N2H4 (g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=(390.8×4+193+497.3)-(946+462.8×4)-44×2=—631.7kJ/mol，故答案为：N2H4 (g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=—631.7kJ/mol

（3）KCN可用于溶解难溶金属卤化物。将AgI溶于KCN溶液中，形成稳定的Ag(CN)2—，该转化的离子方程式为AgI(s)+2CN—(aq)Ag(CN)2—(aq)+I—(aq)；则上述转化方程式的平衡常数K====1.5×105，故答案为：AgI(s)+2CN—(aq)Ag(CN)2—(aq)+I—(aq)；1.5×105

（4）氨的催化氧化的方程式为4NH3+5O2═4NO+6H2O，该反应设计成新型电池，在碱性环境下，该电池的负极上氨气失去电子生成一氧化氮气体，电极反应式为NH3—5e—+5OH—=NO+4H2O，故答案为：NH3—5e—+5OH—=NO+4H2O；

（5）①依据反应是放热反应，在绝热恒容容器中，反应进行热量升高，反应速率增大，随反应进行二氧化氮浓度减小，反应为达到平衡，0-3s时v(NO2)增大是由于体系温度升高，故答案为：容器为绝热体系，该反应正向进行放热，体系温度升高，v(NO2)增大；

②分析图象5s二氧化氮变化浓度=2mol/L-0.5mol/L=1.5mol/L，结合转化率概念计算=×100%=×100%=75%，故答案为：75%；

【考点定位】考查热化学方程式的书写、电极方程式的书写、Ksp的计算

【名师点晴】与普通化学方程式相比，书写热化学方程式除了遵循书写普通化学方程式外，还应该注意以下几点：①反应热ΔH与测定的条件(温度、压强)有关，因此书写热化学方程式时应注明应热ΔH的测定条件。若没有注明，就默认为是在25℃、101KPa条件下测定的；②反应热ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。ΔH为“－”表示放热反应，ΔH为“+”表示吸热反应。ΔH的单位一般为kJ/mol；③反应物和生成物的聚集状态不同，反应热ΔH不同。因此热化学方程式必须注明物质的聚集状态固体用“s”、液体用“l”、气体用“g”、溶液用“aq”等表示，只有这样才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不标“↑”或“↓”；④热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，不表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数；⑤热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于ΔH与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学前面的化学计量系数必须与ΔH相对应，如果化学计量系数加倍，那么ΔH也加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反；⑥在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol 水时的反应热叫中和热。书写中和热的化学方程式应以生成1 mol 水为基准；⑦反应热可分为多种，如燃烧热、中和热、溶解热等，在101Kpa时，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。