（2014•青岛二模）碳、氮、硫是中学化学重要的非金属元素，在工农业生产中有广泛的应用．（1）用于发射“天宫一号”的长征二号F火箭的燃料是液态偏二甲肼（CH3-NH-NH-CH3），氧化剂是液

Question

（2014•青岛二模）碳、氮、硫是中学化学重要的非金属元素，在工农业生产中有广泛的应用．
（1）用于发射“天宫一号”的长征二号F火箭的燃料是液态偏二甲肼（CH₃-NH-NH-CH₃），氧化剂是液态四氧化二氮．二者在反应过程中放出大量能量，同时生成无毒、无污染的气体．已知室温下，1g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ，请写出该反应的热化学方程式______．
（2）298K时，在2L的密闭容器中，发生可逆反应：2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）△H=-a kJ•mol^-1（a＞0）．N₂O₄的物质的量浓度随时间变化如图1．达平衡时，N₂O₄的浓度为NO₂的2倍，回答下列问题．
①298k时，该反应的平衡常数为______ L•mol^-1．
②下列事实能判断该反应处于平衡状态的是______．

a．混合气体的密度保持不变
b．混合气体的颜色不再变化
c．V（N₂O₄）_正=2V（NO₂）_逆
③若反应在398K进行，某时刻测得n（NO₂）=0.6mol，n（N₂O₄）=1.2mol，则此时V_（正）______V_（逆）（填“＞”“＜”或“=”）．
（3）NH₄HSO₄在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛．现向100mL 0.1mol•L^-1 NH₄HSO₄溶液中滴加0.1mol•L^-1 NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2．试分析图2中a、b、c、d、e五个点，
①水的电离程度最大的是______；
②其溶液中c（OH^-）的数值最接近NH₃•H₂O的电离常数K数值的是______；
③在c点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______．

Answer 1

（1）1g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ，则1mol偏二甲肼完全燃烧释放出的能量为42.5kJ×60=2550kJ，其热化学方程式为：C₂H₈N₂（l）+2N₂O₄（l）═2CO₂（g）+3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-2550 kJ/mol；
故答案为：C₂H₈N₂（l）+2N₂O₄（l）═2CO₂（g）+3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-2550 kJ/mol；
（2）①有图可知N₂O₄的平衡浓度为0.6mol/L，达到平衡时，N₂O₄的浓度为NO₂的2倍，则NO₂的平衡浓度为0.3mol/L，
则K=(c(N2O4))/(c2(NO2))=(0.6mol/L)/((0.3mol/L)2)=6.67L/mol，
故答案为：6.67；
②a、反应物和生成物全是气态物质，气体的质量不变，容积为2L保持恒定，由ρ=(m)/(V)可知气体的密度为一定值，因此气体的密度保持不变不一定处于平衡状态，故a错误；
b、混合气体的颜色不变说明NO₂的浓度不变，说明反应处于化学平衡状态，故b正确；
c、当2V（N₂O₄）_正=V（NO₂）_逆时，正、逆反应速率相等，说明反应处于化学平衡状态，故c错误；
故答案为：b；
③反应为放热反应，升高温度，K值减小，密闭容器的体积为2L，因此的N₂O₄的浓度为0.6mol/L，N₂O₄的浓度为0.3mol/L，浓度商Q=(c(N2O4))/(c2(NO2))=(0.6mol/L)/((0.3mol/L)2)=6.67L/mol=K（298K）＞K（398K），反应向逆反应方向移动，因此V_（正）＜V_（逆）；
故答案为：＜；
（3）①a、b、c、d、e五个点，根据反应量的关系，b点恰好消耗完H⁺，溶液中只有（NH₄）₂SO₄与Na₂SO₄；c、d、e三点溶液均含有NH₃•H₂O，（NH₄）₂SO₄可以促进水的电离，而NH₃•H₂O抑制水的电离，因此水的电离程度最大的是b点，溶液中c（OH^-）的数值最接近NH₃•H₂O的电离常数K数值，
故答案为：b；
②氨水为弱碱，溶液呈碱性，c点溶液呈中性，铵根离子浓度过大，e点溶液碱性过强，一水合氨浓度过大，相对而言d点溶液中铵根离子浓度与一水合氨浓度最接近，溶液中c（OH^-）的数值最接近NH₃•H₂O的电离常数K数值，
故答案为：d；
③c点溶液呈中性，即溶液含有（NH₄）₂SO₄、Na₂SO₄、NH₃•H₂O三种成分，b点时c（Na⁺）=c（SO₄^2-），b点时c（Na⁺）＞c（SO₄^2-），根据N元素与S元素的关系，可以得出c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺），故c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）．