（14分）曾经有一种固氮的方法：1100°C通N2和CaC2反应得到CaCN2 。已知：C...

（14分）曾经有一种固氮的方法：1100°C通N2和CaC2反应得到CaCN2 。

已知：CaCN2+3H2O = 2NH3+CaCO3 ；CaC2+2H2O = C2H2↑+Ca(OH)2

（1）某同学采用以下装置（加热和夹持仪器已略去）制取少量的CaCN2

①U形管中盛放的物质是　　　　　　 （填一种）；

②　　 (填“能”或“不能”)用普通玻璃管代替图中石英管；

（2）检验反应后的固体（用W表示）中含有氮元素该同学将适量W溶于水，有气泡产生，说明固体中含有氮元素，该结论不正确。若要得出正确结论，还需进行的实验是　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）测定W中CaCN2的质量分数

步骤Ⅰ：按如图所示装置（夹持仪器已略去）进行实验：关闭弹簧夹，将漏斗中溶液逐滴加入到三颈瓶中，当W反应完全后，打开弹簧夹，通入氮气，直至氨气被200mL0.1 mol·L-1硫酸完全吸收。

步骤Ⅱ：准确量取烧杯中溶液20.00mL置于锥形瓶中，滴入几滴指示剂，用cmol·L-1NaOH溶液滴定过量的硫酸，实验测得消耗标准溶液的平均体积为vmL。

已知三种常用指示剂变色pH范围如下：

①上述滴定过程中，不宜选用的指示剂是　　　　　　　　　　　　 （填字母序号）；

②烧杯中最终吸收氨气的物质的量为　　　　　　　 mol；经进一步计算可求得W中CaCN2质量分数。

③上述实验所得结果明显偏小，若不考虑装置的气密性和操作误差，则导致结果偏小的可能原因是　　

　　　　　　　　　　　 （写1种）。

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CaC₂可用于固氮：CaC₂＋N₂ CaCN₂＋C，CaCN₂(氰氨化钙)和水反应可生成NH₃。

（1）写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式：________________。

（2）C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是________。

（3）NH₃中N原子的杂化方式为________________；根据价层电子对互斥理论推测CO₃^2－的空间构型为________。

（4）CaCN₂中阴离子为CN₂^2－，与CN₂^2－互为等电子体的分子有________________（填写一种化学式即可）；写出CaCN₂水解反应的化学方程式________________。

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CaC2可用于固氮：CaC2＋N2CaCN2＋C，CaCN2(氰氨化钙)和水反应可生成NH3。

（1）写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式：　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是　　　　　　　　 。

（3）NH3中N原子的杂化方式为　　　　　 ；根据价层电子对互斥理论推测CO32－的空间构型为　　　　　 。

（4）CaCN2中阴离子为CN22－，与CN22－互为等电子体的分子有　　　　　　 （填写一种化学式即可）；写出CaCN2水解反应的化学方程式

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一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3：N2＋3H2O2NH3＋O2

进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(反应时间3 h)：

请回答下列问题：

(1)50℃时从开始到3 h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为　　　　　 mol·h－1。

(2)该反应过程与能量关系可用如图表示，则反应的热化学方程式是　　　 　　　　　　　　　　 。

(3)与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率较慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(4)工业合成氨的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol。在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N2和4 mol H2，达到平衡时，N2的转化率为50%，体积变为10 L。求：

①该条件下的平衡常数为　　　　　 ；

②若向该容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3，且a、b、c均大于0，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。反应放出的热量　　　　　 (填“>”“<”或“＝”)92.4 kJ。

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一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3：N2＋3H2O2NH3＋O2

进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(反应时间3 h)：

请回答下列问题：

(1)50℃时从开始到3 h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为________ mol·h－1。

(2)该反应过程与能量关系可用如图表示，则反应的热化学方程式是____________。

(3)与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率较慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：_______________________________________。

(4)工业合成氨的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N2和4 mol H2，达到平衡时，N2的转化率为50%，体积变为10 L。求：

①该条件下的平衡常数为________；

②若向该容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3，且a、b、c均大于0，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。反应放出的热量________(填“>”“<”或“＝”)92.4 kJ。

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工业合成氨是人工固氮方法之一。

I．已知下列物质的键能：

则N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)　 △H=_____________。

Ⅱ．恒温下，将一定量N2、H2置于10L的容器中发生反应，反应过程中各物质浓度随时间变化如下图。

（1）图中0～2s内的反应速率v(H2)=　　　　　　　 ；该温度下平衡常数的计算表达式为__________。

（2）该反应达到平衡的标志为　 　　　　　 （填序号）。

A．混合气体的平均相对分子质量不变

B．物质的量浓度比等于系数比

C．容器内温度不变

D．断裂1moIH-H键同时断裂2molN-H键

（3）若其它条件不变，将恒容条件变为恒压，则平衡时c(N2)　 　　　　 （填“增大”、“减小”、“不变’’或“不能确定”）。

（4）哈伯研究所因证实N2、H2在固体催化剂(Fe)表面吸附和解吸以合成氨的过程而获诺贝尔奖。若用分别表示N2、H2、NH3和固体催化剂，则在固体催化剂表面合成氨的过程可用下图表示：

①吸附后，能量状态最低的是　 　　　　　　　　 （填字母序号）。

②由上述原理，在铁表面进行NH3的分解实验，发现分解速率与浓度关系如图。从吸附和解吸过程分析，c0前速率增加的原因可能是　 　　　　 　 ；c0后速率降低的原因可能是　　 　　　　 。

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运用化学反应原理研究部分单质及其化合物的反应有重要意义。

（1）氨是氮循环过程中的重要物质，是氮肥工业的重要原料。氨的合成目前普遍使用的人工固氮方法：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。请回答：

①已知：H-H键能为436kJ/mol，N　　 N键能为945kJ/mol，N一H键能为391kJ/mol．由键能计算消耗1molN2时的△H=_________。若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡_______移动（填“向左”、“向右”或“不”）；

②如图中：当温度由T1变化到T2时，KA______KB（填“＞”、“＜”或“=”）。

（2）氨气溶于水得到氨水。NO2可用氨水吸收生成NH4NO3，25℃时，将amolNH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是___________（用离子方程式表示），向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将__________（填“正向”、“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为________mol/L（用含a、b的代数式表示），（NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5mol/L）

（3）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)△H＜0，是工业上生产硫酸的关键步骤。

①在某温度时，该反应的平衡常数K=0.75，若在此温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3mol SO2、4mol O2和4mol SO3，则反应开始时正反应速率________逆反应速率（填“＜”、“＞”或“=”）。

②在①中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是________。

a．保持温度和容器体积不变，充入1.0mol SO3(g)

b．保持温度和容器内压强不变，充入2.0mol He

c．降低温度

d．在其他条件不变时，减小容器的容积

③由硫酸可制得硫酸盐．在一定温度下，向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液，当两种 沉淀共存时，＝_________。

[已知该温度时，Ksp(BaSO4)=1.3×10-10，Ksp(BaCO3)=5.2×10-9]

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科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。

(1)合成氨的原理为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ/mol，该反应的能量变化如图所示。

①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是　　　　 (填“增大”、“减小”或“不变”)。

②将0.3 mol N2和0.5 mol H2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得容器内气体压强变为原来的，此时H2的转化率为　　 ；欲提高该容器中H2的转化率，下列措施可行的是　　　　　　　 (填选项字母)。

A.向容器中按原比例再充入原料气

B.向容器中再充入一定量H2

C.改变反应的催化剂

D.液化生成物分离出氨

(2)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和TiO2)表面与水发生反应：

2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)

ΔH=+1 530 kJ/mol

又知：H2O(l)H2O(g)　　　　 ΔH=+44.0 kJ/mol

则2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) ΔH=　　　　 kJ/mol，该反应的化学平衡常数表达式为K　　　　　　 ，控制其他条件不变，增大压强，K值　　　 (填“增大”、“减小”或“不变”)。

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[化学——选修3物质结构与性质l(15分)三聚氰胺（）俗称。蛋白精”，可以由下列反应合成：CaO+3CCaC2+CO↑，CaC2+N2CaCN2+C，CaCN2+2H2O=NH2CN+Ca(OH)2，NH2CN与水反应生成尿素[CO(NH2)2]，尿素合成三聚氰胺。

（1）写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式：　　　 ；CaCN2中阴离子为CN22一，与CN22一互为等电子体的分子有N2O和　　　　 （填化学式），由此可以推知CN22一的空间构型为____。

（2）三聚氰胺中氮原子的杂化方式有　　　　　　　 。

（3）一些不法商家常在牛奶中加入三聚氰胺和三聚氰酸来提高“蛋白质”的含量，人在摄人三聚氰胺和三聚氰酸()后，两者之间易通过　　　　　　　 结合，在肾脏内易形成结石。

（4）钙的氧化物有CaO和CaO2两种，其晶胞结构如下图所示，CaO晶体中Ca2+的配位数为　　　　 ，Ca2+采取的堆积方式为　　 　　 。已知CaO2密度是ρg·cm－3，晶胞结构如图所示，则CaO2晶胞中距离最近的两个钙离子间的距离为　　　　　 cm（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为NA）。

（5）配位化合物K3[ Fe( CN)n]遇亚铁离子会产生蓝色沉淀，因此可用于检验亚铁离子，已知铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14，求n=　　　　　　　 。

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