题目

题型：不详难度：来源：

（14分）
（1）某次发射火箭，用N₂H₄（肼）在NO₂中燃烧，生成N₂、液态H₂O。已知：
N₂(g)+2O₂(g)＝2NO₂(g)   △H₁＝+68kJ/mol   
N₂H₄(g)+O₂(g)＝N₂(g)+2H₂O(l)  △H₂＝－534kJ/mol
请写出该次发射火箭时燃烧反应的热化学方程式               。
（2）下表是不同温度下水的离子积数据：

温度/℃	25	t1	t2
水的离子积常数	1×10－14	a	1×10－12

若25<t₁<t₂，则a              　1×10^－14(填“>”、“<”或“＝”)；    
t₂℃下，某Na₂SO₄溶液中c(SO)＝5×10^－4 mol·L^－1，取该溶液1 mL加水稀释至10 mL，则稀释后溶液中c(Na^＋)∶c(OH^－)＝　　　　　。
（3）牙齿表面由一层硬的、组成为Ca₅(PO₄)₃OH的羟基磷灰石保护着，它在唾液中存在平衡：Ca₅(PO₄)₃OH(s)5Ca^2＋(aq)＋3PO(aq)＋OH^－(aq)；K_sp＝2.5×10^－59。进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是　　　　　　　　　。
已知Ca₅(PO₄)₃F的K_sp＝2.8×10^－61，比Ca₅(PO₄)₃OH质地更坚固。请写出当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因：　　　　　　　　　　　。(用离子方程式表示及简要的文字解释)
（4）一定条件下，某密闭容器中N₂O₄和NO₂的混合气体达到平衡时， c(NO₂)=0.50mol/L、c(N₂O₄)="0.125" mol/L。则2NO₂(g) N₂O₄(g)的平衡常数K=               。若NO₂起始浓度为2 mol/L ，相同条件下，NO₂的最大转化率为          。

答案

（1）2N₂H₄(g)＋2NO₂(g)＝3N₂(g)+4H₂O(l)    △H＝－1136kJ/mol
（2）>； 100∶1
(3)有机酸长时间跟牙齿表面密切接触，使平衡向沉淀溶解的方向移动；
牙膏里的氟离子会与羟基磷灰石发生沉淀转化，生成氟磷灰石：
Ca₅(PO₄)₃OH＋F^－===Ca₅(PO₄)₃F＋OH^－
（4）0.50 L/mol    50%

解析

（1）根据盖斯定律可知，②×2－①即得到2N₂H₄(g)＋2NO₂(g)＝3N₂(g)+4H₂O(l)，所以反应热是△H＝－534kJ/mol×2－68kJ/mol＝－1136kJ/mol。
（2）电离是吸热的，所以随着温度的升高，水的离子积常数是增大，因此a＞1×10^－14；硫酸钠溶液显中性，所以c(OH^－)＝1×10^－6 mol·L^－1。溶液中c(Na^＋)＝5×10^－4 mol·L^－1×2÷10＝1×10^－4 mol·L^－1，所以c(Na^＋)∶c(OH^－)＝＝100︰1。
（3）由于有机酸长时间跟牙齿表面密切接触，使平衡向沉淀溶解的方向移动，所以牙齿就会受到腐蚀；由于Ca₅(PO₄)₃F的K_sp小于Ca₅(PO₄)₃OH的，所以牙膏里的氟离子会与羟基磷灰石发生沉淀转化，生成氟磷灰石，方程式为Ca₅(PO₄)₃OH＋F^－===Ca₅(PO₄)₃F＋OH^－。
（4）由于，所以该温度下，K＝；设NO₂的最大转化率为x，则有，解得x＝0.5，即转化率是50％。