氮气是制备含氮化合物的重要原料，而含氮化合物的用途广泛。回答下列问题：（1）两个常见的固氮...

氮气是制备含氮化合物的重要原料，而含氮化合物的用途广泛。回答下列问题：

（1）两个常见的固氮反应为：

N2(g)+O2(g)2NO(g)…………（Ⅰ）

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)…………（Ⅱ）

①气相反应中，某物质A 的组成习惯用分压p(A)代替浓度c(A)，相应的平衡常数用Kp表示。反应（Ⅰ）的平衡常数表达式Kp=_________________。

②反应（Ⅱ）在不同温度下的平衡常数Kp如下表：

则反应(Ⅱ) 的ΔH________0（填“＞”、“＜”或“=”）

（2）合成氨工业中原料气所含的少量CO对合成塔中的催化剂有害，可由“铜洗”工序实现对原料气精制。有关反应的化学方程式如下：

[Cu(NH3)2]Ac(aq)+CO(g) +NH3(g)[Cu(NH3)3] ]Ac·CO(aq)

ΔH=-35 kJ·mol-1，用化学平衡移动原理分析该工序生产的适宜条件为________________________。

（3）氨气是工业制硝酸的主要原料。T℃时，NH3和O2可能发生如下反应：

①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H= -907kJ•mol-1　

②4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H= -1269kJ•mol-1

其中②是副反应。若要减少副反应，提高NO的产率，最合理的措施是___________________；

T℃时N2和O2反应生成NO的热化学方程式为________________________________。

（4）生产和实验中常采用甲醛法测定铵盐的含氢量。反应原理如下：

4NH4++6HCHO==(CH2)6N4H+（一元酸）+3H++6H2O

实验步骤如下：

①取铵盐样品溶液a mL，加入稍过量的甲醛溶液（已除去其中的酸），静置1分钟；

②滴入1-2滴酚酞溶液，用cmol·L-1的氢氧化钠溶液滴定至溶液呈粉红色且半分钟内不褪去为止，记录消耗氢氧化钠溶液的体积；

③重复以上操作2 次，三次实验平均消耗氢氧化钠溶液VmL。

则样品中的含氮量为____mg·L-1；下列铵盐不适合用甲醛法测定含氮量的是____________（填标号）。

a.NH4HCO3　　　　　　　 b. (NH4)2SO4　　　　　　 c.NH4Cl　　　　　 d.CH3COONH4

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（本小题14分）氮气是制备含氮化合物的一种重要物质，而含氮化合物的用途广泛。

（1）图中表示两个常见的固氮反应：

①N2＋3H22NH3

②N2＋O22NO的平衡常数(lg K)与温度的关系，

根据图中的数据判断下列说法正确的是________(填序号)。

A．反应②为放热反应

B．常温下，反应①的反应速率很大，而反应②的反应速率很小

C．升高温度，反应①的反应速率增大，反应②的反应速率减小

D．在常温下，利用反应①固氮和利用反应②固氮反应程度相差很大

（2）工业上也可在碱性溶液中通过电解的方法实现由N2制取NH3：2N2＋6H2O4NH3＋3O2，通入N2的一极是________(填“阴极”或“阳极”)，阳极的电极反应式是____　　　　　　　　　　　 ____。

（3）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应：

①N2(g)＋3H2O(l)2NH3(g)＋O2(g) ΔH＝a kJ/mol。

已知：②N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol，

2H2(g)＋O2(g)2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol，则a＝__________。

（4）已知：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1316 kJ·mol－1 ，氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料。

①当温度不同(T2＞T1)、其他条件相同时，下列图像正确的是________(填代号)。

②该燃料电池的负极反应式是____________________________________。

（5）工业上合成氨时，温度过高，氨气的产率降低，试从化学平衡移动原理的角度加以解释：__________________________________________________________________。

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（9分）

氮气是制备含氮化合物的一种重要物质，而氮的化合物用途广泛。

（1）下面是利用氮气的一种途径

①步骤I中主要利用N2与液态空气中其它成分的________(填性质)不同。

②最新研究发现在碱性溶液中通过电解反应2N2＋6H2O4NH3＋3O2实现氮的固定，阴极上发生的电极反应式为___________________________________。

（2）氨气可以用于侯氏制碱法，其流程如下图所示：

①循环I、II中循环利用的物质X是_________，Y是__________。(填化学式)

②向沉淀池中通入气体时，需要先通入NH3，再通入CO2，其原因是______________。

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氮的化合物用途广泛。回答下列问题：

（1）在一定条件下，氮气能和水蒸气反应生成氨气和氧气2N2（g）＋6H2O（g）=4NH3（g）＋3O2（g）△H，与该反应相关的化学键键能数据如下：

则该反应的△H＝________kJ·mol-1。

（2）在恒容密闭容器中充入2 mol N2O5与1molO2发生反应4NO2 (g) + O2 (g) 2N2O5 (g) △H。

①已知在不同温度下测得N2O5的物质的量随时间的变化如图所示，该反应的△H_____0（填“＞”“＜”或“＝”）。高温下该反应能逆向自发进行，其原因是___________________。

②下列有关该反应的说法正确的是_______（填标号）。

A．扩大容器体积，平衡向逆反应方向移动，混合气体颜色变深

B．恒温恒容，再充入2 mol NO2和1molO2，再次达到平衡时，NO2的转化率增大

C．恒温恒容，当容器内的密度保持不变时，反应达到了平衡状态

D．若该反应的平衡常数增大，则一定是降低了温度

（3）N2O5是一种新型绿色硝化剂，其制备可以用硼氢化钠燃料电池作电源，采用电解法制备得到N2O5，工作原理如图所示。则硼氢化钠燃料电池的负极反应式为_________。

（4）X、Y、Z、W分别是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四种强电解质中的一种。下表是常温下浓度均为0．01mol・L—1的X、Y、Z、W溶液的pH。将X、Y、Z各1mol同时溶于水中得到混合溶液，则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为________。

（5）氮的氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，涉及如下反应：

I：2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3 (s)+ClNO(g)　　 K1

Ⅱ：2NO(g)+Cl2 (g) 2CNO(g)　　　　　　　　 K2

①4NO2（g）＋2NaCl（s）2NaNO3（s）＋2NO（g）＋Cl2（g）的平衡常数K＝____（用K1、K2表示）。

②在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0．2 mol NO和0．1 mol Cl2，10min时反应Ⅱ达到平衡，测得10min内v(ClNO)＝7.5×10-3mol・L-1・min-1，则平衡时NO的转化率α1=____；若其他条件不变，反应Ⅱ在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2__α1（填“＞”“＜”或“＝”）。

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溴、碘及其化合物在工农业生产和日常生活中有重要用途。

Ⅰ．氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途，下图是模拟工业制备氢溴酸的流程：

根据上述流程回答下列问题：

（1）反应①中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　 ；使用冰水的目的是

（2）操作Ⅰ的名称是　　　　　　 ；操作Ⅱ的名称是　　　　　　 ；

（3）反应②中加入Na2SO3的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；但要防止过量，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （用离子方程式表示）

Ⅱ．卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物。XX′型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近, 能与大多数金属反应生成金属卤化物，能与许多非金属单质反应生成相应卤化物，能与水反应等。试回答下列问题：

（4）溴化碘（IBr）与水反应的方程式为IBr +H2O＝HBr+HIO下列关于IBr的叙述中不正确的是

A．IBr中溴和碘的化合价均为0价　　　　　　　　　　　 B．在许多反应中IBr是强氧化剂

C．在IBr与水的反应中，它既是氧化剂又是还原剂　　 D．与NaOH溶液反应生成NaIO、NaBr和H2O

（5） 在粗碘中含有IBr和ICl，受热时，I2、ICl、IBr均可升华。在粗碘中加入一种物质后，再进行升华，可制得精碘，应加入的物质是

A．H2O　　　　 B．KI　　　 C．Zn　　　 D．KCl

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氮化锶(Sr3N2)在工业上广泛用于生产荧光粉。锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶，氮化锶遇水剧烈反应。某同学设计如下装置制备氮化锶(各装置盛装足量试剂)，所使用的氮气样品可能含有少量CO、CO2、O2等气体杂质。

已知：醋酸二氨合亚铜CH3COO[Cu(NH3)2]溶液能定量吸收CO，但易被O2氧化，失去吸收CO能力；连苯三酚碱性溶液能定量吸收O2。

Ⅰ．氮化锶的制取

（1）仪器a的名称是__________________。

（2）装置C、D、E盛装的试剂分别是_______________(填代号)。

甲. 连苯三酚碱性溶液

乙. 浓硫酸

丙. 醋酸二氨合亚铜溶液

（3）该套装置设计存在缺陷，可能会导致产品变质，提出改进方案 ____。

Ⅱ．产品纯度的测定

称取6.0 g Ⅰ中所得产品，加入干燥的三颈烧瓶中，然后由恒压滴液漏斗加入蒸馏水，通入水蒸气，将产生的氨全部蒸出，用200.00 mL 1.00 mol/L的盐酸标准溶液完全吸收(吸收液体积变化忽略不计)。从烧杯中量取20.00 mL的吸收液，用1.00 mol/L NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗16.00 mL NaOH溶液。(图中夹持装置略)

（4）三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为 _________________________________。

（5）装置中长玻璃管的作用原理是_________。

（6）用1.00 mol/L的NaOH标准溶液滴定过剩的 HCl时所选指示剂为__________________。

（7）产品纯度为_____________。(保留三位有效数字)

（8）下列实验操作可能使氮化锶(Sr3N2)测定结果偏低的是____________(填字母)。

a.滴定前碱式滴定管未排气泡，滴定后气泡消失

b. 读数时，滴定前平视，滴定后俯视

c. 滴定后，碱式滴定管尖嘴外还悬着一滴液体

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氮及其化合物在生产生活中用途广泛。请回答：

I.在微生物作用下，土壤中的NH4+最终被O2氧化为NO3-，该反应的离子方程式为________。

Ⅱ.氨气是重要的化工原料。已知：25℃时，NH3·H2O的电离常数kb=1.79×10-5，该温度下，1.79mol/LNH4Cl溶液的pH约为_____________。

Ⅲ.汽车在行驶过程中有如下反应发生：

ⅰ.N2(g)+O2(g)2NO(g)　　 △H=+180.7kJ/mol

ⅱ.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　 △H=-746.5kJ/mol

（1）能表示CO燃烧热的热化学方程式为__________________。

（2）反应ⅱ在________（填“较高”或“较低”）温度下能自发进行。

（3）T温度时，向10L恒容密闭容器中充入2molNO和2molCO发生反应ii，5min时达到平衡，测得0～5min内该反应速率v(N2)=0.016mol·L-1·min-1。

①T温度时，该反应的平衡常数K=____________________。

②平衡时容器内压强与起始时容器内压强之比为_________________。

（4）一定条件下，向起始容积为5L的恒压密闭容器充入1molN2和1molO2发生反应i。O2的平衡转化率(α)与温度(T)的关系如图1所示；正反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图2所示。

①图1中，M、N、P三点所对应的状态下，v(正)>v(逆)的是_______(填字母)，理由为______。

②T1温度时，K正=1，则O2的平衡转化率为________(保留三位有效数字)；在图2中画出逆反应平衡常数（K逆）与温度(T)的关系曲线。________

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27.（14分）氮是一种非常重要的元素，它的单质和化合物应用广泛，在科学技术和生产中有重要的应用。试回答下列问题：

（1）N2和H2为原料合成氨气的反应为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）　 △H<0，下列措施可以提高H2的转化率是（填选项序号）　　　　　　　 。

a．选择适当的催化剂　　 　　　　　　 b．增大压强　

c．及时分离生成的NH3　　 　　　　　 d．升高温度

（2）在恒温条件下，将N2与H2按一定比例混合的气体充入一个2L固定容积的密闭容器中，10分钟后反应达平衡时，n（N2）=1.0mol，n（H2）=1.0mol，n（NH3）=0.4mol，则反应速率v（N2）=　　　　　　 mol/(L·min)。

（3）在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO（g）+O2（g）2NO2（g） △H>0

该反应的反应速率（v）随时间（t）变化的关系如下图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件，下列说法正确的是（填选项序号）　　　　　　　　　　　　 。

a．在t1-t­2时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态

b．在t2时，采取的措施一定是升高温度

c．在t3-t4时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态

d．在t0-t5时，容器内NO2的体积分数在t3-t4时值的最大

（4）氨和联氨（N2H4）是氮的两种常见化合物，最常见的制备联氨的方法是以丙酮为催化剂，用次氯酸钠与氨气反应，该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1，写出该反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）已知：N2(g)+O2(g) = 2NO(g)　　　　 　 △H=+180.5kJ/mol

N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　　　　　 △H=－92.4kJ/mol

2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g)　　　　　　　 △H=－483.6kJ/mol

若有17 g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为　　　　 。

（6）直接供氨式碱性燃料电池的电池反应式是4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O，电解质溶液一般使用KOH溶液，则负极电极反应式是　　　　　　 ．从理论上分析，该电池工作过程中　　　　 (填“需要”或“不需要”)补充碱(KOH)．

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环氧乙烷()、环氧丙烷()都是重要的化工原料且用途广泛。回答下列问题：

（1）已知：

①　　

②2　　　　

③　　　　　　　 _____

（2）某温度下，物质的量均为1mol的CH2＝CH2和O2在0.5L的刚性容器内发生反应③，5min后反应达到平衡，气体总压减少了20％。

①平衡时CH2＝CH2(g)的转化率为____，达到平衡后，欲增加CH2＝CH2(g)的平衡转化率，可采取的措施是____(填一条措施即可)。

②0～5min内，环氧乙烷的生成速率为____。

③该反应的平衡常数K_____(精确到0.01)。

④当进料气CH2＝CH2和O2的物质的量不变时，T1℃时达到反应平衡，请在图1中画出温度由T1℃变化到T2℃的过程中乙烯的转化率与温度的关系____。

（3）将丙烯与饱和食盐水的电解产物反应，转化为氯丙醇[CH3CH(OH)CH2Cl][已知：CH3CH＝CH2＋H2O＋Cl2→CH3CH(OH)CH2Cl＋HCl]，氯丙醇进一步反应生成环氧丙烷，其电解简易装置如图2所示。

①a电极上的电极反应式为______。

②b电极区域生成环氧丙烷的化学方程式为______。

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水合肼(N2H4•H2O)是一种强还原性的碱性液体，是一种用途广泛的化工原料，实验室用如图装置制备（部分装置省略）。回答下列问题：

(1)步骤1关闭K2、K3，打开K1，制备NaClO；步骤2关闭______，打开_______，通入N2一段时间；关闭K3，打开K2，通入NH3，制备N2H4•H2O。

(2)盛放碱石灰的仪器的名称为____________,碱石灰的作用_________________。

(3)步骤2中通入N2一段时间的原因是______________________。

(4)本装置中制备氨气的化学方程式是____________________________。

(5)NH3与 NaClO反应生成N2H4•H2O的化学方程式为______________________。

(6)已知：N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O，实验室用碘标准溶液测定N2H4•H2O粗产品的纯度。若称取N2H4•H2O粗产品(其它杂质不与I2反应)2.000g，加水配成250.00mL溶液，移出25.00mL置于锥形瓶中，滴加几滴淀粉溶液，用0.3000mol•L-1的碘标准溶液进行滴定，碘标准溶液盛放在______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。达到终点的现象是___________。实验测得消耗碘标准溶液的平均体积为20.00mL，则粗产品中水合肼的质量分数为________。

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