游离态氮称为惰性氮，游离态氮转化为化合态氮称之为氮的活化，在氮的循环系统中，氮的过量“活化...

游离态氮称为惰性氮，游离态氮转化为化合态氮称之为氮的活化，在氮的循环系统中，氮的过量“活化”，则活化氮开始向大气和水体过量迁移，氮的循环平衡被打破，导致全球环境问题。

Ⅰ． 氮的活化

工业合成氨是氮的活化重要途径之一，在一定条件下，将N2 和 H2 通入到体积为0.5L的恒容容器中，反应过程中各物质的物质的量变化如图所示：

（1）10min内用NH3表示该反应的平均速率，v（NH3）=____________。

（2）在第10min和第25min改变的条件可能分别是_________、________（填字母）。

A.加了催化剂　　　　　 　　 B. 升高温度　　　　　 　　 C. 增加NH3的物质的量　

D.压缩体积　　　　　　　　 　　 E.分离出氨气　

（3）下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是__________（填字母）。

A. 容器中气体密度不变　　　　　 　　 B. 容器中压强不变

C. 3v(H2)正=2v(NH3)逆 　　　　　　　　 　　 D. N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2

Ⅱ．催化转化为惰性氮　 已知：SO2、CO、NH3等都可以催化还原氮氧化物生成惰性氮。

（4）在250C、101KPa时，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 　　 △H1= -92.4kJ/mol.

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　　　　　　　　 △H2= -571.6 kJ/mol

N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　　　　　　　 △H3= +180kJ/mol

则NO与NH3反应生成惰性氮的热化学方程式______________________________。

（5）在有氧条件下，新型催化剂M能催化CO与NOx反应生成N2。现向某密闭容器中充入等物质的量浓度的NO2和CO气体，维持恒温恒容，在催化剂作用下发生反应：

4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)　 △H＜0，相关数据如下：

①计算此温度下的化学平衡常数K=______，

②实验室模拟电解法吸收NOx装置如图，（图中电极均为石墨电极）。若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验（a<b），电解时NO2发生反应的电极反应式：_________________________________。

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游离态氮称为惰性氮，游离态氮转化为化合态氮称之为氮的活化，在氮的循环系统中，氮的过量“活化”，则活化氮开始向大气和水体过量迁移，氮的循环平衡被打破，导致全球环境问题。

Ⅰ． 氮的活化

工业合成氨是氮的活化重要途径之一，在一定条件下，将N2 和 H2 通入到体积为0.5L的恒容容器中，反应过程中各物质的物质的量变化如图所示：

（1）10min内用NH3表示该反应的平均速率，v（NH3）=____________。

（2）在第10min和第25min改变的条件可能分别是_________、________（填字母）。

A.加了催化剂　　　　　 　　 B. 升高温度　　　　　 　　 C. 增加NH3的物质的量　

D.压缩体积　　　　　　　　 　　 E.分离出氨气　

（3）下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是__________（填字母）。

A. 容器中气体密度不变　　　　　 　　 B. 容器中压强不变

C. 3v(H2)正=2v(NH3)逆 　　　　　　　　 　　 D. N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2

Ⅱ．催化转化为惰性氮　 已知：SO2、CO、NH3等都可以催化还原氮氧化物生成惰性氮。

（4）在250C、101KPa时，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 　　 △H1= -92.4kJ/mol.

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　　　　　　　　 △H2= -571.6 kJ/mol

N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　　　　　　　 △H3= +180kJ/mol

则NO与NH3反应生成惰性氮的热化学方程式______________________________。

（5）在有氧条件下，新型催化剂M能催化CO与NOx反应生成N2。现向某密闭容器中充入等物质的量浓度的NO2和CO气体，维持恒温恒容，在催化剂作用下发生反应：

4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)　 △H＜0，相关数据如下：

①计算此温度下的化学平衡常数K=______，

②实验室模拟电解法吸收NOx装置如图，（图中电极均为石墨电极）。若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验（a<b），电解时NO2发生反应的电极反应式：_________________________________。

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游离态氮称为惰性氮，游离态氮转化为化合态氮称之为氮的活化，在氮的循环系统中，氮的过量“活化”，则活化氮开始向大气和水体过量迁移，氮的循环平衡被打破，导致全球环境问题。

Ⅰ.氮的活化

工业合成氨是氮的活化重要途径之一，在一定条件下，将N2 和 H2 通入到体积为0.5L的恒容容器中，反应过程中各物质的物质的量变化如右图所示：（1）10min内用NH3表示该反应的平均速率，v（NH3）=____________。

（2）在第10min和第25min改变的条件可能分别是_________、________（填字母）。

A.加了催化剂

B. 升高温度

C. 增加NH3的物质的量

D.压缩体积

E.分离出氨气

（3）下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是__________（填字母）。

A.容器中气体密度不变

B. 容器中压强不变

C.3v(H2)正=2v(NH3)逆

D. N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2

Ⅱ．催化转化为惰性氮　 已知：SO2、CO、NH3等都可以催化还原氮氧化物生成惰性氮。

（4）在25℃，101KPa时，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H1= －92.4kJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2= －571.6kJ/mol

N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H3= +180kJ/mol

则NO与NH3反应生成惰性氮的热化学方程式______________________________。

（5）在有氧条件下，新型催化剂M能催化CO与NOx反应生成N2。现向某密闭容器中充入等物质的量浓度的NO2和CO气体，维持恒温恒容，在催化剂作用下发生反应：4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)　 △H＜0，相关数据如下：

计算此温度下的化学平衡常数K=______，

②实验室模拟电解法吸收NOx装置如图，（图中电极均为石墨电极）。若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验（a<b），电解时NO2发生反应的电极反应式：_____________。

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过量排放含氮物质会污染大气或水体，研究氮及其化合物的性质及转化，对降低含氮物质的污染有着重大的意义。

(1)合成氨反应。

已知，氨的分解反应：2NH3(g)⇌ N2(g)+3H2 (g)，活化能Ea=600kJ•mol-1，合成氨有关化学键的键能如下表：

则合成氨反应：N2(g)+H2(g)⇌NH3(g)的活化能Ea=________。

(2)已知2NO+O2=2NO2反应历程分两步

①平衡常数K可用气体分压来表示，即K的表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数(例如：)，某一时刻第一步达到平衡，写出第一步反应的平衡常数________(用和各气体的物质的分数来表示)。

②用NO表示总反应的速率方程为；NO2表示的总反应速率方程为，与是速率常数，则________。

③下列关于反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的说法正确的是________。

A．　　　 B．增大压强，反应速率常数增大　　　 C．温度升高，正逆反应速率都增大　　　　 D．总反应快慢由第二步决定

(3)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。

①用活化后的V2O5作催化剂，氨气将NO还原成N2的一种反应历程如图1所示，请写出图1中所示的总反应方程式_______，该反应的含氮气体组分随温度变化如图2所示，当温度大于600K时，可能发生副反应的化学方程式_________。

②在有催化剂的作用下，经过相同时间，测得脱氮率随反应温度的变化情况如下图所示，其他条件相同时，请在图中补充在无催化剂作用下脱氮率随温度变化的曲线______________。

(4)电解法处理氮氧化合物是目前大气污染治理的一个新思路，原理是将NOx在电解池中分解成无污染的N2和O2除去，如下图示，两电极间是新型固体氧化物陶瓷，在一定条件下可自由传导O2-，电解池阴极反应为_________。

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过量排放含氮物质会污染大气或水体，研究氮及其化合物的性质及转化，对降低含氮物质的污染有着重大的意义。

Ⅰ．对NO与O2反应的研究。

（1）已知氮氧化物转化过程中的焓的变化如下图所示，写出 NO转化为NO2的热化学方程式__________。

（2）2NO+O22NO2的平衡常数表达式K=_______。其他条件不变，利用分子捕获器适当减少反应容器中NO2的含量，平衡常数K将_____（填“增大”、“减小”或“不变” ）。

（3）已知：2NO2(g)N2O4(g) △H＜0。在一定条件下，将2 mol NO和1 mol O2通入恒容密闭容器中进行反应，在不同温度下，测得平衡时体系中NO、O2、NO2的物质的量与温度的关系如下图所示。

①曲线c代表________的物质的量与温度的关系，x点对应的O2的转化率为________。

②根据上图可推测_________________。

A．2NO+O22NO2的平衡常数：x点﹥y点

B．y点时2NO+O22NO2的反应速率：υ（正）﹤υ（逆）

C．400~1200℃时，随着温度升高，N2O4体积分数不断增大

D．x点对应的NO的物质的量分数为4/11

Ⅱ．对废水中过量氨氮转化的研究。

废水中过量的氨氮(NH3和NH4+)会导致水体富营养化。某科研小组用NaClO氧化法处理氨氮废水，将其转化为无污染物质，不同进水pH对氨氮去除率的影响如图所示。

已知：ⅰ．HClO的氧化性比NaClO强；

ⅱ．NH3比NH4+更易被氧化。

（4）pH＝1.25时，NaClO与NH4+反应生成N2等无污染物质，该反应的离子方程式______。

（5）进水pH为1.25～6.00范围内，氨氮去除率随pH升高发生图中变化的原因是_______。

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国家主席习近平在2017年新年祝词上表示，我国将实行“河长制”。水体污染的治理再次成为议的焦点。游离氨或氨盐是水体的常见污染物。

（1）氨氮的处理方法之一是用次氯酸将水中的氨氮（用NH3表示）转化为氮气除去，反应如下：

① 配平该反应方程式：___NH3（aq) +HClO(aq)=　　 N2(g）+　　　　 H2O(I）+　　 HCl (aq)，每生成lmol氧化产物，转移的电子数个数为________。

② 已知：NH3(aq)+HClO (aq）=NH2Cl (aq)+H2O (l）△H1=akJ·mol-1

NH2Cl(aq)+HCO（aq) = NHCl2(aq)+H2O(l）△H2=bkJ·mol-1

2NHCl2(aq) + H2O(l)= N2(g)+HClO(aq)+3HCl (aq）△H3=ckJ·mol-1

则上述次氯酸处理水中氨氮反应的△H=_______。（用a、b、c表示）

（2）吹脱法是处理氨氮的另一方法。其原理是利用气体，将反应NH4+ +OH－NH3+H2O中的氨气吹出。

① 下列因素，不会影响吹脱法处理效果的是__________（填序号）。

A．温度　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．溶液的pH

C．通入气体的速率和物质的量　　　　 D．通入气体的摩尔质量

② 25℃时，向25.00mL 0.1000mol/L (NH4)2SO4溶液中滴加0.1000mol/L NaOH 溶液所得的滴定曲线如图。（不考虑NH3逸出及溶液混合对体积的影响）, 则a点的c(NH4+)=____mol/L，b点的c (NH4+) + c ( NH3·H2O) =____ mol/L，下列关于c点的叙述正确的是_____（填序号）。

A. pH = 13

B. c (NH4+) + c(NH3·H2O)=c(Na+)

C. c (NH4+) + c(Na+) + c(H+) =c(SO42-）+ c (OH-）

（3）如图所示，利用电解法产生的Cl2也可氧化除去水中的氨氮，实验室用石墨电极电解一定浓度的（NH4）2SO4 与NaCl 混合溶液来模拟。电解时，b为电源____极，阳极的电极反应式为___________

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汽车尾气中通常含有NO和CO等大气污染物，科学家寻找高效催化剂实现了汽车尾气的转化，进而减少汽车尾气对大气的污染。

(1)在100 kPa和298.15 K下，由稳定单质生成1 mol化合物的焓变称为该物质在 298.15 K时的标准摩尔生成焓。已知NO标准摩尔生成焓AH= +91.5 kJ/moI，CO的标准燃烧热AH=- 283kJ/mol，由此写出NO和CO反应的热化学反应方程式____。

(2) 一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入4.0molNO2和4.0molCO，在催化剂作用下发生反应4CO(g)+2NO2(g) = N2(g)+4CO2(g) △H<0，测得相关数据如下：

①5～l0min，用NO2的浓度变化表示的反应速率为____。

②以下表述能说明该反应己达到平衡状态的是____。

A．气体颜色不再变化

B．气体密度不再变化

C．气体平均相对分子质量不再变化

③20 min时，保持温度不变，继续向该容器中加入l.0mol NO2和l.0molCO，在t1时反应再次达到平衡，则N02的转化率比原平衡____（填“增大”、“减小”或“不变）。

④该温度下反应的化学平衡常数K= _____（保留两位有效数字）。

（____） N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g) 2NO2(g )。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：v(N2O4)=klp(N2O4)，v(NO2)=k2P2(NO2)，其中k1、k2是与反应温度有关的常数。则一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1=_____。（Kp为平衡分压代替平衡浓度计算所得的平衡常数，分压=总压×物质的量分数）

(4)电解法处理氮氧化合物是目前大气污染治理的一个新思路，原理是将NOx在电解池中分解成无污染的N2除去，如图示，两电极间是固体氧化物电解质，在一定条件下可自由传导 O2-，如果NOx为NO，则电解池阴极电极反应式为______。

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金属有机催化体系的发现和发展对有机合成策略的革新起到关键的决定性作用。最近，中国科学家采用新型锰催化体系，选择性实现了简单酮与亚胺的芳环惰性C-H的活化反应。利用该反应制备化合物W的合成路线如下：

已知：①A为常见的有机物；D为苯的同系物，分子式为C7H8

②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

回答下列问题：

(1)B中官能团的名称是__________，F的化学名称是____________。

(2)W的分子式为__________。

(3)D→F，E+H→W的反应类型分别是___________、_____________。

(4)A与银氨溶液加热反应的化学方程式为__________。C和D生成E的化学方程式为_________。

(5)芳香化合物L是E的同分异构体。若L能发生银镜反应，则L可能的结构有______种，其中核磁共振氢谱有四组峰的结构简式为__________(任写一种)。

(6)请以甲苯、丙酮(CH3COCH3)等为原料制备 ，写出相应的合成路线流程图(无机试剂任用)_________。

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铁、钴、镍为第四周期第Ⅷ族元素，它们的性质非常相似，也称为铁系元素。

（1）铁、钴、镍都是很好的配位化合物形成体。

①在过量氨水中易转化为。写出的价层电子排布图____。

 中的配位数为____：NH₃分子的中心原子杂化方式为____。

H₂O分子的立体构型为__________。

②铁、镍易与一氧化碳作用形成羰基配合物，如：等。CO与N₂属于等电子体，则CO分子中键和键数目比为____，写出与CO互为等电子体的一种阴离子的离子符号____。

（2）+2价和+3价是Fe、Co、Ni等元素常见化合价。NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni^2＋和F_e^2＋的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO____FeO（选填“<”“>”“=”）； 某种天然Nio晶体存在如图所示缺陷：一个Niz+空缺，另有两个Ni^2＋被两个Ni^3＋所取代。其结果晶体仍呈屯中性。某氧化镍样品组成为O．该晶体中Ni^3＋与Ni^2＋的离子数之比为____。

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