Question

11．（1）联氨（N₂H₄）是一种高能燃料．工业上可以利用氮气和氢气制备联氨．
已知：
N₂（g）+2H₂（g）═N₂H₄（l）△H=+50.6kJ•mol^-1； 
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1
则①N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（l）△H=-622.2kJ•mol^-1
②N₂（g）+2H₂（g）═N₂H₄（l） 不能自发进行的原因是△H＞0△S＜0，△H-T△S＞0．
③用次氯酸钠氧化氨，可以得到N₂H₄的稀溶液，该反应的化学方程式是NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O．
（2）在纳米钴的催化作用下，N₂H₄可分解生成两种气体，其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图所示，则N₂H₄发生分解反应的化学方程式为3N₂H₄$\frac{\underline{催化剂}}{△}$N₂+4NH₃．
（3）N₂H₄与亚硝酸反应可生成氮的另一种氢化物，在标准状况下，该氢化物气体的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977．该氢化物受撞击后可完全分解为两种单质气体．该氢化物分解的化学方程式为2HN₃═3N₂+H₂．
（4）氨氧化法制硝酸工业尾气中的NO、NO₂气体可用氨水吸收，反应方程式为6NO+4NH₃═5N₂十6H₂O，6NO₂+8NH₃═7N₂+12H₂O．若尾气中NO和NO₂共18mol被氨水完全吸收后，产生了15.6mol N₂，则此尾气中NO与NO₂的体积比为9：1．

Answer 1

分析 （1）①依据热化学方程式和盖斯定律来计算得到；
②依据△H-T△S＜0判断反应自发进行；
③次氯酸钠氧化氨气，可以得到N₂H₄，依据氧化还原反应电子守恒、原子守恒配平写出；
（2）使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气；
（3）氮的氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，则氮氢原子个数比=$\frac{43×0.977}{14}$：$\frac{43×0.023}{1}$=3：1，所以该氢化物是N₃H，N₃H分解生成N₂，H₂；
（4）设NO物质的量为xmol，NO₂为ymol，根据化学方程式6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O；6NO₂+8NH₃=7N₂+12H₂O，列方程组计算．

解答 解：（1）①a、N₂（g）+2H₂（g）═N₂H₄（l）；△H=+50.6kJ•mol^-1
b、2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）；△H=-571.6kJ•mol^-1
依据盖斯定律b-a得到N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（l）；△H=-622.2KJ/mol，
故答案为：-622.2；　
②N₂（g）+2H₂（g）═N₂H₄（l）不能自发进行的原因是△H-T△S＞0，则反应△S＜0，△H＞0，
故答案为：△H＞0，△S＜0；
③用次氯酸钠氧化氨气，可以得到N₂H₄的稀溶液，该反应的化学方程式为：NaClO+2NH₃═N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案为：NaClO+2NH₃═N₂H₄+NaCl+H₂O；
（2）使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，即肼分解生成氨气，依据元素守恒得知另外一种产物为氮气，故化学反应方程式为：3N₂H₄$\frac{\underline{催化剂}}{△}$N₂+4NH₃，
故答案为：3N₂H₄$\frac{\underline{催化剂}}{△}$N₂+4NH₃；
（3）氮的氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，则氮氢原子个数比=$\frac{43×0.977}{14}$：$\frac{43×0.023}{1}$=3：1，所以该氢化物是N₃H，N₃H分解生成N₂，H₂；故分解方程为2HN₃?3N₂+H₂，故答案为：2HN₃?3N₂+H₂；
故答案为：2HN₃═3N₂+H₂；
（4）设NO物质的量为xmol，NO₂为ymol，根据化学方程式6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O；6NO₂+8NH₃=7N₂+12H₂O，列方程组，
x+y=18
$\frac{5}{6}$x+$\frac{7}{6}$y=15.6
解得：x：y=9：1，
故答案为：9：1．

点评 本题主要考查了电极反应，化学平衡移动、化学计算等，难度中等，培养了学生分析问题的能力．