Question

（1）1g液態聯氨與足量過氧化氫反應生成氮氣和水蒸氣，放出20.05kJ的熱量，寫出上述反應的熱化學方程式

N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.6kJ?mol^-1

又已知：①H₂O（l）=H₂O （g）△H=+44kJ?mol^-1
②2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.4kJ?mol^-1
聯氨在O₂中燃燒也生成氮氣和水，則聯氨的燃燒熱為

621.2kJ?mol^-1

．
（2）將0.6mol 銅加入到一定濃度的硝酸溶液中充分反應，銅完全溶解并產生大量氣體．試回答下列問題：
①硝酸在該反應中表現的性質為

氧化性、酸性

②上述反應中轉移電子的物質的量為

1.2

mol，若此時收集到的氣體在標準狀況下的體積為20.16L（其中不含N₂O₄ ），則該氣體為

NO、NO₂

．
③用NH₃吸收硝酸生產中產生的尾氣（最終生成氮氣和水）是一種較為先進的吸收方法，其吸收產物對環境無污染，目前在工業生產以及汽車尾氣處理中已被廣泛應用．上述反應所產生的氣體恰好被吸收時消耗NH₃的物質的量為

1.1

mol．

Answer 1

分析：（1）①根據熱化學方程式的含義和書寫方法來回答；
②根據燃燒熱的含義：1mol物質完全燃燒生成最穩定的化合物所放出的熱量；
（2）①硝酸具有氧化性和酸性；
②根據化學方程式來計算反應轉移電子的量，根據得失電子數相等判斷氣體的成分；
③利用設未知數法確定一氧化氮和二氧化氮的物質的量之比，再結合題意判斷生成物，從而寫出反應方程式，計算消耗氨氣的量．

解答：解：（1）①1g液態聯氨與足量過氧化氫反應生成氮氣和水蒸氣，放出20.05kJ的熱量，則1mol即32g液態聯氨與足量過氧化氫反應生成氮氣和水蒸氣，放出20.05kJ×32=641.6kJ的熱量，所以熱化學方程式為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.6kJ?mol^-1，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.6kJ?mol^-1；
②燃燒熱的含義：1mol物質完全燃燒生成最穩定的化合物所放出的熱量，根據N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.6kJ?mol^-1，4H₂O（g）=4H₂O（l）△H=-176kJ?mol^-1，
2H₂O（l）+O₂（g）=2H₂O₂（l）△H=196.4kJ?mol^-1，氨在O₂中燃燒也生成氮氣和水，則聯氨的燃燒生成氮氣和液態水的反應可以看成是上述三個反應的和，即N₂H₄（l）+O₂（l）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-621.2kJ?mol^-1，，所以聯氨的燃燒熱為621.2kJ?mol^-1，
故答案為：621.2kJ?mol^-1；
（2）①銅與硝酸溶液反應，硝酸在該反應中部分化合價沒變化，部分得電子作氧化劑，所以硝酸表現的性質為酸性和氧化性，故答案為：酸性、氧化性；
（2）反應中轉移的電子數為銅失去的電子數，當0.6mol銅消耗時，銅失去的電子數為：0.6mol×2=1.2mol；生成氣體在標準狀況下的物質的量為：

20.16L

22.4L/mol

=0.9mol，若只生成NO₂氣體，令生成的物質的量為x，則電子轉移為（5-4）×0.9=0.9mol，若只生成NO氣體，令生成的物質的量為y，則電子轉移：（5-2）×0.9=2.7mol，由于0.9mol＜1.2mol＜2.7mol，所以氣體為NO、NO₂ 混合物．故答案為：1.2mol；NO、NO₂；
（3）設其中NO、NO₂的物質的量分別為x、y，據得電子總數列出3x+y=1.2 mol，據總物質的量列出x+y=

20.16L

22.4L/mol

=0.9mol，求得x=0.15mol，y=0.75mol，
則混合氣中n（NO）：n（NO₂）=1：5，NO、NO₂與NH₃的反應產物為N₂和H₂O，設方程式中NO前計量數為1，則NO₂前計量數為5，再設NH₃前計量數為x，
據N、H原子個數守恒配平結果為NO+5NO₂+xNH₃═

6+x

2

N₂+

3x

2

H₂O，據O原子個數守恒列出1+5×2=

3x

2

，得x=

22

3

，
代入整理得配平了的化學方程式為3NO+15NO₂+22NH₃=20N₂+11H₂O，當消耗0.15mol二氧化氮和0.05mol一氧化氮的同時消耗氨氣的物質的量是1.1mol，
故答案為：1.1．

點評：本題是一道綜合知識題目，考查了電子守恒和元素守恒的思想以及熱化學的有關知識，難度很大．