氮是地球上含量丰富的一种元素,氨、肼(N 2 H 4 )和叠氮酸都是氮元素的重要氢化物,在工农业生产、生活中有着重大作用

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  • (1)①

    > ②c ③25% 0.05 mol/(L·min)

    (2)①N 2H 4(l)+2H 2O 2(l)=N 2(g)+4H 2O(g)

    ΔH=-641.5 kJ/mol

    ②N 2H 4+4OH-4e=N 2↑+4H 2O

    ③4Cu(OH) 2+N 2H 4

    2Cu 2O+N 2↑+6H 2O HN 3

    根据化学方程式可写出该反应的平衡常数表达式,该反应为放热反应,升高温度,平衡左移,平衡常数减小,故K 1>K 2。②当N 2、H 2、NH 3的浓度之比为1∶3∶2时,不一定为平衡状态,a项错误;当3v(N 2)=v(H 2)时为平衡状态,b项错误;该反应为气体体积减小的反应,当压强不变时一定达到平衡状态,c项正确;该体系中气体的质量不发生变化,容器体积不发生变化,故混合气体的密度不变,d项错误。

    ③设转化的N 2的物质的量为x mol,则有:

    N 2(g)+3H 2(g)

    2NH 3(g)

    起始(mol) 130

    转化(mol) x3x2x

    平衡(mol) 1-x 3-3x2x

    根据平衡时气体的总物质的量为原来的

    ,可得x=0.25,则N 2的转化率为25%,

    v(NH 3)=0.5/10=0.05 mol/(L·min)。

    (2)①由题中信息可写出该反应的热化学方程式。②在原电池中,阳离子移向正极,故N 2H 4所在的电极为负极,发生氧化反应,其电极反应式为N 2H 4+4OH-4e=N 2↑+4H 2O。③根据氧化还原反应原理及质量守恒定律可写出N 2H 4与Cu(OH) 2反应的化学方程式;由于N 2为0.3 mol,则氮气质量为8.4 g,又因叠氮酸的质量为8.6 g,则叠氮酸中氢元素的质量为0.2 g,从而可推知叠氮酸中H、N的原子个数比为1∶3,则其分子式为HN 3