Question

【題目】道路千萬條，安全第一條，行車不規范，親人兩行淚。減少交通事故除遵守交通法規正確駕駛外，安全措施也極為重要。汽車的安全氣嚢內一般充入的是疊氮化鈉（NaN3）、硝酸銨（NH4NO3）、硝酸鉀（KNO3）等物質。當汽車在高速行駛中受到猛烈撞擊時，這些物質會迅速發生分解或發生反應，產生大量氣體，充滿氣囊，從而保護駕駛員和乘客的安全。

請回答下列問題：

（1）下列判斷正確的是_______。

A．道路起霧與H2O分子的化學鍵斷裂有關

B．NH4NO3、KNO3中含有化學鍵的類型完全相同

C．NaN3不會和酸性高錳酸鉀或次氯酸鈉溶液反應

D．NaN3、NH4NO3固體在儲存和使用時都必須格外小心，以免發生爆炸

（2）汽車的安全氣囊內疊氮化鈉爆炸過程中的能量變化如圖所示：

①疊氮化鈉的爆炸反應屬于_______（填“吸熱”或“放熱”）反應。

②若爆炸過程中有30mol 非極性鍵生成（一個共用電子對為一個化學健），則反應的能量變化為____kJ(用含a、b的代數式表示)，消耗疊氮化鈉的質量為_________g。

（3）若安全氣囊內充的是疊氮酸鈉和硝酸鉀，撞擊時發生的反應是10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O+16N2↑。當該反應的氧化產物比還原產物多1.4mol，則轉移電子的物質的量是________mol，同時氣囊內還必須充入一定量的SiO2粉末，其在安全氣囊內所起的作用可能是___________________。

Answer 1

【答案】B、D 放熱反應 2.5（a-b）或2.5（b-a） 487.5 1 SiO2與產物K2O、Na2O反應生成無腐蝕性的硅酸鹽，減少對人體的傷害

【解析】

（1）A．道路起霧，水分子不變；
B．分析化合物化學鍵類型；
C．NaN3中N為-1/3價，具有還原性；
D．NaN3受到猛烈撞擊時，就會發生化學變化；

（2）①由圖可知，反應物的總能量大于生成物的總能量；

②發生3NaN3═Na3N+4N2↑，氮氣中N≡N非極性鍵，由反應及圖可知生成12 mol非極性鍵放熱為（a-b）kJ，據此計算；

（3）10NaN3+2KNO3→K2O+5Na2O+16N2↑中，N元素由+5價降低為0，反應中共轉移10電子，若氧化產物比還原產物多1.4mol，由反應可知，生成16molN2時氧化產物比還原產物多14mol，據此計算；SiO2是酸性氧化物，可與產物K2O、Na2O反應。

（1）A. 道路起霧，水分子不變，水分子中化學鍵不變，A項錯誤；

B.NH4NO3含離子鍵、共價鍵，N、O之間為極性共價鍵，KNO3由鉀離子與硝酸根離子構成，硝酸根離子中N與O原子之間為極性共價鍵，則兩者化學鍵類型相同，B項正確；

C. NaN3具有還原性，可和酸性高錳酸鉀或次氯酸鈉溶液反應，C項錯誤；

D. NaN3受到猛烈撞擊時，就會發生化學變化； NH4NO3固體屬于易燃易爆固體，在儲存和使用時都必須格外小心，以免發生爆炸，D項正確；

故答案為：B、D；

（2）①由圖可知，反應物的總能量大于生成物的總能量，為放熱反應；

②發生3NaN3═Na3N+4N2↑，氮氣中N≡N非極性鍵，由反應及圖可知生成12 mol非極性鍵放熱為(ab) kJ，則有30 mol非極性鍵生成(一個共用電子對為一個化學健)，則反應的能量變化為(ab) kJ×= 2.5（a-b）或(ba) kJ×=2.5（b-a），消耗疊氮化鈉的質量為mol×65g/mol = 487.5 g，

故答案為：2.5（a-b）或2.5（b-a）；487.5；

（3）10NaN3+2KNO3→K2O+5Na2O+16N2↑中，N元素由+5價降低為0，反應中共轉移10電子，若氧化產物比還原產物多1.4mol，由反應可知，生成16mol N2時氧化產物比還原產物多14mol，則該反應生成氮氣為= 1.6mol，根據關系式16N210e-可知轉移電子的物質的量是 ×1.6 mol=1mol； 同時氣囊內還必須充入一定量的SiO2粉末，其在安全氣囊內所起的作用可能是SiO2與產物K2O、Na2O反應生成無腐蝕性的硅酸鹽，減少對人體的傷害，故答案為：1mol；SiO2與產物K2O、Na2O反應生成無腐蝕性的硅酸鹽，減少對人體的傷害。