Question

16．氮是地球上含量豐富的元素，氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用．
（1）25℃時，0.1mol/LNH₄NO₃溶液中水的電離程度大于（填“大于”、“等于”或“小于”） 0.1mol/L NaOH溶液中水的電離程度．
（2）若將0.1mol/L NaOH溶液和0.2mol/LNH₄NO₃溶液等體積混合，混合溶液中2c（NH₄⁺）＞c（NO₃^-），所得溶液中離子濃度由大到小的順序是c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（3）發(fā)射火箭時肼（N₂H₄）為燃料，二氧化氮作氧化劑，兩者反應生成氮氣和氣態(tài)水．經測定16g氣體在上述反應中放出284kJ的熱量．
則該反應的熱化學方程式是2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+2H₂O（g）△H=-1136kJ/mol．
（4）圖是1mol NO₂和1mol CO反應生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖．
已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol
2NO （g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H=-112.3kJ/mol
則反應：2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）的△H=-760.3kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）根據硝酸銨溶液中銨離子水解促進了水的電離，氫氧化鈉溶液中氫氧根離子抑制了水的電離判斷；
（2）根據2c（NH₄⁺）＞c（NO₃^-）判斷銨離子與鈉離子濃度關系，然后根據溶液顯示堿性判斷溶液中各離子濃度大小關系；
（3）根據n=$\frac{m}{M}$計算16gN₂H₄的物質的量，再根據熱化學方程式書寫原則書寫熱化學方程式；
（4）根據能量變化圖，反應熱等于正反應的活化能減去逆反應的活化能；據蓋斯定律及已知的三個化學方程式就可以求出反應的焓變．

解答 解：（1）硝酸銨溶液中，應用銨離子結合水電離的氫氧根離子，促進了水的電離，而氫氧化鈉溶液中氫氧根離子抑制了水的電離，所以硝酸銨溶液中水的電離程度大于氫氧化鈉溶液中水的電離程度，
故答案為：大于；
（2）混合溶液中2c（NH₄⁺）＞c（NO₃^-），c（NH₄⁺）＞$\frac{1}{2}$c（NO₃^-）=c（Na⁺），所以溶液中離子濃度關系為：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（Na⁺）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（3）16gN₂H₄的物質的量為：$\frac{16g}{32g/mol}$=0.5mol，與二氧化氮反應生成氮氣與氣態(tài)水放出284kJ的熱量，則1mol氣體肼完全燃燒生成氣態(tài)水放出的熱量為568kJ，所以該熱化學方程式是：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1136kJ•mol^-1，
故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+2H₂O （g）△H=-1136kJ/mol；
（4）該反應的焓變△H=E₁-E₂=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，所以熱化學方程式為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol^-1，
N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₁=+180kJ•mol^-1 ①
2NO（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H=-112.3kJ•mol^-1 ②
NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol^-1 ③
根據蓋斯定律，②+③×2-①，得化學方程式為：2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H=（-112.3kJ•mol^-1 ）+（-234kJ•mol^-1）×2-（+180kJ•mol^-1）=-760.3kJ/mol，
故答案為：-760.3kJ/mol．

點評 本題考查了水的電離、熱化學方程式的書寫、離子濃度大小比較等知識，題目難度中等，涉及的知識點較多，注意蓋斯定律在熱化學方程式中的應用，試題培養(yǎng)了學生靈活應用所學知識的能力．