（本题共14分）中学化学中有许多与氮有关的反应。阅读材料，回答问题。1.氨气和氧气在催化剂...

（本题共14分）中学化学中有许多与氮有关的反应。阅读材料，回答问题。

1.氨气和氧气在催化剂存在下的反应方程式为4NH3十5O2→4NO+6H2O完成下列计算：

①生成1molNO消耗氧气的体积为　　　　　　 L（标准状况）。

②5 mol NH3和5 molO2反应生成4 molNO，过量的氨溶于产物水中成为氨水，所得氨水的密度为0．75g/ml,则该氨水的物质的量浓度为_____mol/L。

③．如果没有催化剂，氨氧化生成NO的同时也生成氮气：4NH3十3O2→2N2+6H2O。若4 mol NH3和4 molO2恰好完全反应，则产物气体中NO的物质的量为_____ mol。

2.已知真空管中反应2NO2N2O4，现向一真空管中充入4L标况下的NO2 气体：

①若在上述反应中有50% NO2的转化为N2O4，所得混合气的平均摩尔质量为______g/mol（保留一位小数）。

②将4LNO2通过真空管反应后，恢复到原状况，得到气体3L，其中NO2为_______L。

3.各种氮氧化物（NO、NO2）是主要的大气污染物之一，治理氮氧化物（NOX）废气的方法之一是用NaOH溶液进行吸收，其反应原理可表示如下：

NO2+NO+2NaOH→2NaNO2+H2O　　　　 2NO2+2NaOH→ NaNO2+NaNO3+H2O

现有一NO与NO2的混合气体，将其通入50mL 2mol/L的NaOH溶液中，恰好完全吸收，测得溶液中含有NO3― 0．02mol。

①所得溶液中NaNO2的物质的量为　　　 mol；②混合气体中V(NO)：V(NO2)=　　　　 　 。

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在铜的催化作用下氨气与氟气反应，得到一种三角锥形分子 NF3 和一种铵盐 N。下列有关说法 错误的是（　　 ）

A. 该反应的化学方程式为 4NH3 3F2 NF3 3NH4F

B. NF3 是非极性分子

C. NF3 既是氧化产物，又是还原产物

D. N 中既含有离子键，又含有共价键

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在铜的催化作用下氨气与氟气反应，得到一种三角锥形分子M和一种铵盐Q。下列有关说法错误的是

A．该反应的化学方程式为：4NH₃ + 3F₂ → NF₃ + 3NH₄F

B．M是极性分子，其还原性比NH₃强

C．M既是氧化产物，又是还原产物

D．4moNH₃参加反应失去12mol电子

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（1）在一定条件下氨气和氧气能发生反应生成氮气和水蒸气：4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)　　 △H

查阅资料可得有关的化学键键能数据如下：

由此计算上述反应的反应热△H=___________kJ·mol－1。

（2）已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　　　 K1

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)　　　 K2

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　　　　 K3

注：K1、K2、K3分别为上述三个反应的平衡常数

回答下列问题：

①氨催化氧化反应(生成气态水)的平衡常数K为___________(用K1、K2、K3表示)。

②一定条件下，将4molNH3和5.2molO2混合于容积为4L的恒容密闭容器中发生催化氧化反应，经过10s后达到平衡，测得NO的浓度为0.4mol/L则0到10s内，用NH3表示该反应的平均反应速率为___________，O2的转化率为___________(用百分数表示，且保留小数点后一位)，该反应的平衡常数为___________(列出计算式即可)。

③若上述反应第一次达到平衡时，保持其他条件不变的情况下，只是将容器的体积扩大一倍，假定在25s后达到新的平衡。请在下图中用曲线表示15~30s这个阶段体系中NH3的浓度随时间变化的趋势。__________

（3）下列有关该反应的说法正确的是___________(填字母)。

A.恒温恒容，再充入4molNH3和5.2molO2，再次达到平衡时，NH3的转化率增大

B.恒温恒容，当容器内的密度保持不变时，反应达到了平衡

C.当混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到了平衡

D.当2v正(NO)=3v逆(H2O)时，反应达到了平衡

（4）工业上常用氨水吸收SO2，可生成(NH4)2SO3，请判断常温下(NH4)2SO3溶液的酸碱性并通过计算说明判断依据：_______________________________________________________。(已知：NH3·H2O的Kb=1.8×10－5；H2SO3的Ka1=1.3×10－2，Ka2=6.3×10－8)

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（1）在一定条件下氨气和氧气能发生反应生成氮气和水蒸气：4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)　　 △H

查阅资料可得有关的化学键键能数据如下：

由此计算上述反应的反应热△H=___________kJ·mol－1。

（2）已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)　　　　 K1

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)　　　 K2

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　　　　 K3

注：K1、K2、K3分别为上述三个反应的平衡常数

回答下列问题：

①氨催化氧化反应(生成气态水)的平衡常数K为___________(用K1、K2、K3表示)。

②一定条件下，将4molNH3和5.2molO2混合于容积为4L的恒容密闭容器中发生催化氧化反应，经过10s后达到平衡，测得NO的浓度为0.4mol/L则0到10s内，用NH3表示该反应的平均反应速率为___________，O2的转化率为___________(用百分数表示，且保留小数点后一位)，该反应的平衡常数为___________(列出计算式即可)。

③若上述反应第一次达到平衡时，保持其他条件不变的情况下，只是将容器的体积扩大一倍，假定在25s后达到新的平衡。请在下图中用曲线表示15~30s这个阶段体系中NH3的浓度随时间变化的趋势。__________

（3）下列有关该反应的说法正确的是___________(填字母)。

A.恒温恒容，再充入4molNH3和5.2molO2，再次达到平衡时，NH3的转化率增大

B.恒温恒容，当容器内的密度保持不变时，反应达到了平衡

C.当混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到了平衡

D.当2v正(NO)=3v逆(H2O)时，反应达到了平衡

（4）工业上常用氨水吸收SO2，可生成(NH4)2SO3，请判断常温下(NH4)2SO3溶液的酸碱性并通过计算说明判断依据：_______________________________________________________。(已知：NH3·H2O的Kb=1.8×10－5；H2SO3的Ka1=1.3×10－2，Ka2=6.3×10－8)

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氮、硫、氯及其化合物是中学化学重要的组成部分．

（1）氨气燃料电池使用的电解质溶液是 KOH 溶液，电池反应为：4NH3 +3O2 =2N2 +6H2O．该电池负极的电极反应式为___________；用该电池进行粗铜（含 Al、Zn、Ag、Pt、Au 等杂质）的电解精炼，以CuSO4溶液为电解质溶液，下列说法正确的是__________。

a．电能全部转化为化学能

b．SO42﹣的物质的量浓度不变（不考虑溶液体积变化）

c．溶液中Cu2+向阳极移动

d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属

e．若阳极质量减少64g，则转移电子数为2NA个

（2）已知KSP（BaSO 4）=1.0×10﹣10 ，KSP（BaCO3）=2.5×10﹣9 。

某同学设想用下列流程：，得到 BaCl2，则①的离子方程式为__________________，该反应的平衡常数K=__________；

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（本题共13分）氨的催化氧化是工业制硝酸的重要反应，500°C，其反应方程式为：

4NH3(g) +5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)+Q，完成下列填空：

23.如果要提高上述反应的反应速率，可以采取的措施是

a.减压　　　　　　 b.增加NH3的浓度　 　　　　 c.升温　　　 　　　 d.将水液化移走

24.在500℃时，在2L密闭容器中加入10mol NH3、10mol O2，上述可逆反应达到平衡，过程如图所示，在a时刻改变反应条件，重新达到平衡，该改变的条件可能是　　　　　　　　 ，比较b时刻与c时刻反应氨的转化率大小（填“>”或“<”）b　　 c。其它条件不变，c时刻加压后，若平衡正向移动，其原因可能是　　　　　　　　 ，若在d时刻重新达到平衡，请在图中画出c到d的相关变化图像。

25.工业上以氨和空气为原料生产硝酸，请画出硝酸工业的物质流程图。

26.氨中氮元素原子最外层电子排布的轨道表达式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，短周期元素原子所形成的与N3-电子排布相同的离子所对应的原子的半径从大到小的排列顺序为 　　　　　　　　　 。其中非金属元素形成的氢化物的稳定性由强到弱为的顺序为（用化学式表示）　　　　　　　　 。

27.已知NH3与N2H4都是氮的氢化物，N2H4的电子式是 　　　　　　　　　　　　 。NH3与N2H4都具有还原性，可以与其它强氧化剂反应，例如在一定条件下，氨可以被双氧水氧化为游离态氮，写出该反应的化学方程式 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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已知有机分子中同一碳原子上接两个羟基是不稳定的，会自动脱水：

。

醇的氧化是醇的一个重要化学性质。请回答下列醇氧化的有关问题：

(1)乙醇在铜或银催化下受热和氧气反应的化学方程式：

_________________________________________________________。

(2)有人提出了醇氧化的两种可能过程：

①去氢氧化：

②加氧氧化： (在方框中填写有机物结构简式，说明加氧氧化)。

(3)若要证明这两种过程哪一种是正确的，你准备用的方法是________________(回答方法名称即可)。

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以氨气、空气为主要原料制硝酸。

(1)氨气被氧气催化氧化生成NO的化学方程式是______。

(2)在密闭容器中进行反应该反应的反应速率随时间变化的关系如图所示，若、时刻只改变一个条件，下列说法正确的是填选项序号______。

在时，可依据定容容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态

在时，采取的措施可以是升高温度

在时，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

在时，容器内的体积分数是整个过程中的最大值

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氨催化分解既可防治氨气污染，又能得到氢能源。回答下列问题：

（1）已知：①4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=－1266.6kJ·mol-1

②H2(g)+O2(g)=H2O(1)ΔH2=－285.8kJ·mol-1

③H2O(1)=H2O(g)ΔH3=+44.0kJ·mol-1

反应①的热力学趋势很大（平衡常数很大），其原因是________________。NH3分解的热化学方程式为________________。

（2）在Co—Al催化剂体系中，压强p0下氨气以一定流速通过反应器，得到不同催化剂下NH3转化率随温度变化的关系如图所示。活化能最小的催化剂为________________：升高温度，NH3的平衡转化率增大，其原因是________________；温度一定时，如果增大气体流速，则b点对应的点可能________________（填“a”“c”“d”“e”或“f”）。

（3）温度为T时，体积为1L的密闭容器中加入0.8molNH3和0.1molH2，30min达到平衡时，N2的体积分数为20%，则T时反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的平衡常数K=________________mol2·L-2，NH3的分解率为________________，达到平衡后再加入0.8molNH3和0.1molH2，NH3的转化率________________（填“增大”“不变”或“减小”）。

（4）将氨溶解于水也可消除氨气的污染。常温下，向10mL0.1mol·L-1氨水中逐滴加入相同浓度的CH3COOH溶液，在滴加过程中=________________（填标号）．

A．始终碱小B．始终增大C．先减小后增大D．先增大后减小

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