偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：2NNH2+2N2O4═2CO2+3N2（g

题文

（16分）（2012•山东）偏二甲肼与N₂O₄是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：
（CH₃）₂NNH₂（l）+2N₂O₄（l）═2CO₂（g）+3N₂（g）+4H₂O（g） （Ⅰ）
（1）反应（Ⅰ）中氧化剂是           ．
（2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N₂O₄（g）⇌2NO₂（g） （Ⅱ）
当温度升高时，气体颜色变深，则反应（Ⅱ）为          （填“吸热”或“放热”）反应．
（3）一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为△H．现将1mol N₂O₄充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是         ．若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数      （填“增大”“不变”或“减小”），反应3s后NO₂的物质的量为0.6mol，则0～3s内的平均反应速率v（N₂O₄）=       mol/（L•s）^﹣1．
（4）NO₂可用氨水吸收生成NH₄NO₃．25℃时，将a mol NH₄NO₃溶于水，溶液显酸性，原因是                    （用离子方程式表示）．向该溶液滴加b L 氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将        （填“正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为         mol•L^﹣1．（NH₃•H₂O的电离平衡常数取K_b=2×10^﹣5 mol•L^﹣1）

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）N₂O₄（2）吸热（3）ad；不变；0.1（4）NH₄⁺+H₂O⇌NH₃•H₂O+H⁺；逆向；

解析

（1）依据化学反应前后元素化合价变化分析判断，元素化合价降低的物质做氧化剂；
（2）二氧化氮是红棕色气体，四氧化二氮气体是无色气体，依据平衡移动原理分析判断；升高温度，平衡向吸热反应方向移动；
（3）K=

；化学平衡常数只与温度有关，与物质的浓度无关，根据v=

 计算NO₂的化学反应速率，再根据同一反应中、同一时间段内反应速率之比等于计量数之比计算，得到四氧化二氮的反应速率v（N₂O₄）；
（4）依据铵根离子水解分析回答；依据同粒子效应，一水合氨对铵根离子水解起到抑制作用；依据一水合氨的电离平衡常数计算得到氨水浓度．
解：（1）反应（I）中，N₂O₄（l）中N元素得电子化合价降低，所以N₂O₄（l）是氧化剂，故答案为：N₂O₄；
（2）升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，当温度升高时，气体颜色变深，平衡向正反应方向移动，所以正反应是吸热反应，故答案为：吸热；
（3）一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为△H．现将1mol N₂O₄充入一恒压密闭容器中；
a、密度等于质量除以体积，平衡体系质量不变，反应体积增大，密度在反应过程中不变，说明反应达到平衡，故a符合；
b、反应的焓变和反应物与生成物能量总和之差计算，与平衡无关，故b不符合；
c、图象只表示正反应速率变化，不能证明正逆反应速率相同，故c不符合；
d、N₂O₄（l）转化率不变，证明反应达到平衡，故d符合；
示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是ad；K=

，化学平衡常数只与温度有关，与物质的浓度无关，所以平衡常数K不变；v（NO₂）=

=

=0.2mol/L．s，则v（N₂O₄）=

v（NO₂）=0.1mol/L．s；
故答案为：ad；不变；0.1；
（4）NO₂可用氨水吸收生成NH₄NO₃．25℃时，将a mol NH₄NO₃溶于水，溶液显酸性，是因为铵根离子水解；反应的离子方程式为：NH₄⁺+H₂O⇌NH₃•H₂O+H⁺；加入氨水溶液抑制铵根离子水解，平衡逆向进行；将a mol NH₄NO₃溶于水，向该溶液滴加b L 氨水后溶液呈中性，依据电荷守恒计算可知，溶液中氢氧根离子浓度=10^﹣7mol/L，c（NH₄⁺）=c（NO₃^﹣）；NH₃•H₂O的电离平衡常数取K_b=2×10^﹣5 mol•L^﹣1，设混合后溶液体积为1L，（NH₄⁺）=c（NO₃^﹣）=amol/L；根据一水合氨电离平衡得到：NH₃•H₂O⇌NH₄⁺+OH^﹣，平衡常数K=

=

=2×10^﹣5 mol•L^﹣1，计算得到c（NH₃•H₂O）=

mol/L，
故答案为：NH₄⁺+H₂O⇌NH₃•H₂O+H⁺；逆向；

．
点评：本题考查了氧化还原反应的概念判断，化学平衡的影响因素分析，平衡标志的判断理解，平衡常数的影响因素和计算应用，化学反应速率的计算分析，弱电解质溶液中的电离平衡的计算应用，综合性较大．

考点

据考高分专家说，试题“（16分）（2012•山东）偏二甲肼与N.....”主要考查你对 [质量守恒定律 ]考点的理解。

质量守恒定律

质量守恒定律：

参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和。
化学反应前后，各种原子种类、数目、质量都不改变。
任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质，只是改变了物质的原有形态或结构，所以该定律又称物质不灭定律。

质量守恒定律的本质：

原子是物质质量的最小承担者。故在化学反应中，只要各种原子总数保持不变，则总质量保持不变。所以，质量守恒定律也就等价于元素守恒。

质量守恒定律的适用范围：

①质量守恒定律适用的范围是化学变化而不是物理变化；
②质量守恒定律揭示的是质量守恒而不是其他方面的守恒。物体体积不一定守恒；
③质量守恒定律中“参加反应的”不是各物质质量的简单相加，而是指真正参与了反应的那一部分质量，反应物中可能有一部分没有参与反应；
④质量守恒定律的推论：化学反应中，反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量

质量守恒定律的应用:

(1)根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。利用这一定律可以解释反应前后物质的质量变化及用质量差确定某反应物或生成物的质量。
(2)根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，由此可以推断反应物或生成物的组成元素。
(3)据质量守恒定律：化学反应前后元素的种类和数目相等，推断反应物或生成物的化学式。
(4)已知某反应物或生成物质量，根据化学方程式中各物质的质量比，可求出生成物或反应物的质量。