Question

【題目】氮和碳一樣也存在一系列氫化物，如NH3、N2H4、N3H5、N4H6等。

請回答下列問題

(1)上述氮的系列氫化物的通式為______________；N3H5的電子式為_____________________。

(2)已知:①4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g) △H1= a kJ·mol-1 K1

②4NH3(g)+3O2(g)==2N2(g)+6H2O(g) △H2= b kJ·mol-1 K2

寫出N2 與O2反應生成1mol NO氣體的熱化學方程式:________________________________；該反應式的平衡常數表達式K=__________________(用含有K1、K2的代數式表示)。

(3)已知NH3·H2O為一元弱堿，N2H4·H2O 為二元弱堿，N2H4·H2O在水溶液中的一級電離方程式為N2H4·H2O+H2ON2H5·H2O++ OH-，則可溶性鹽鹽酸肼(N2H6Cl2)

第一步水解的離子方程式為_________________________________________________；溶液中離子濃度由大到小的順序為________________________________________________。

(4)如圖所示，隔板I固定不動，活塞II可自由移動，M、N 兩個容器中均發生反應:N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g)。向M、N 中均通入lmol N2 和2.3 mol H2。初始時M、N 容積相同，并保持溫度不變，則達到平衡時H2 的轉化率aM(H2)_____aN(H2)(填“>”“=”“或”)。達到平衡時測得容器N 的容積為2.0 L，其中含有0.2 mol NH3，則此條件下該反應的平衡常數K=______________。

Answer 1

【答案】 NnHn+2 1/2N2(g)+1/2O2(g)==NO(g) △H =1/4(a-b)kJ·mol-1 (K1/K2)(1/4) N2H62++H2ON2H5·H2O++H+ c(Cl-)>c(N2H62+)>c(H+)>c(N2H5·H2O+)>c(OH-) < 1/45

【解析】(1)根據NH3、N2H4、N3H5、N4H6等一系列化學式可推出其通式為NnHn+2；其中N3H5的電子式為；

(2)已知反應①和反應②，根據要求的反應是N2與O2反應生成NO氣體，依據蓋斯定律(①-②)/4即得 N2(g) + O2(g) ==NO(g) △H = (a –b)/4 kJ·mol-1；該反應的平衡常數可由K1和K2求得K= (K1/K2)(1/4)；

(3)已知N2H4·H2O為二元弱堿，則可溶性鹽鹽酸肼(N2H6Cl2)的第一步水解的離子方程式為N2H62++H2ON2H5·H2O++H+；溶液中離子濃度由大到小的順序為c(Cl-)>c(N2H62+)> c(H+) >c(N2H5·H2O+)>c(OH-)

(4)已知化學平衡N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，這是一個氣體體積縮小的反應，由于隔板I固定不動，活塞II可自由移動，所以M中壓強減小，N中壓強不變，即M相對于N是減小壓強，則平衡向左移動，使氫氣的轉化率減小，即aM(H2)<aN(H2)；達到平衡時容器N的容積為2.0L，其中含0.2mol NH3，則c(NH3)=0.1mol/L，c(H2)=(2.3mol-0.3mol)/2.0L=1.0mol/L，c(N2)=(1mol-0.1mol)/2.0L=0.45mol/L，所以平衡常數K= = = 。