氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物，在工农业生产中有重要的应用。（1）希腊化学家提出...

氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物，在工农业生产中有重要的应用。

（1）希腊化学家提出采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质，利用右图所示实验装置，实现了高温常压下的电解法合成氨。则装置中B电极连接电源_________极，A电极反应式为______________。

（2）把氯气通入稀氨水中，NH3分子上的一个H被Cl取代生成氯氨，然后加入过量的氨和氯氨作用，得到联氨(N2H4)。写出上述反应的化学方程式____________________。

（3）联氨用亚硝酸氧化生成另一种氮的氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，计算确定该氢化物的分子式___________。该氢化物可置于安全气　 囊，受撞击则完全分解为氮气和氢气，4.30g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积为________L。

（4）联氨与盐酸反应生成重要的化工原料盐酸肼(N2H6C12)，盐酸胼是易溶于水的强电解质，溶液呈酸性，水解原理与NH4Cl类似。请写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式___________________。下列盐酸肼溶液中的离子浓度关系正确的是_______(填序号)。

a．c(Cl-)>c(N2H62+)>c(H+)>c(OH-)

b．c(Cl-)>c(H+)>c([N2H5·H2O]+)>c(OH-)

c．c(N2H62+)+c([N2H5·H2O]+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)

d．c(Cl-)=2c(N2H62+)+2c([N2H5·H2O]+)

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随着对合成氨研究的发展，2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法，即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气，分别通入一个加热到570℃的电解池中，采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨（装置如图）。下列有关说法中正确的是　　　 　　　　　　　　　　　　　 （　　 ）

A．电解法合成氨的电解池中能用水作电解质溶液的溶剂

B．钯电极B连接的是电源的负极

C．钯电极A的电极反应式为：N2+6e—+6H+==2NH3

D．当有0.3mol电子转移时，有2.688L NH3生成

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（14分）人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。

I．最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实验氮的固定一电解法合成氨，大大提高了氮气和氢气的转化率。

总反应式为：N2+3H2 2NH3

则在电解法合成氨的过程中，应将H2不断地通入_________极（填“阴”或“阳”） ；

向另一电极通入N2，该电极的反应式为__________________________。

II．据报道，在一定条件下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，主要产物为NH3相应的反应方程式为：2N2(g)+6 H2O (g)4NH3(g)+3O2(g) △H＝Q　　　 ①

（1）上述反应的平衡常数表达式为_______________。

（2）取五份等体积N2和H2O的混合气体（物质的量之比均为1：3）， 分别加 入体积相同的恒容密闭容器中，在温度不相同的情况下发生反应，反应相同时间后，测得氮气的体积分数与反应温度T的关系曲线如下图所示，则上述反应的Q________0（填“＞”、“＜”或“=”）。

（3）若上述反应在有催化剂的情况下发生，则下图所示的a、b、c、d四条曲线中，能表示反应体系能量变化的是_______（填字母代号），图中△H绝对值为1530kJ·mol-1。

III．目前工业合成氨的原理是： N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＝-93.0kJ/mol　　 ②

回答下列问题：

（1）结合II中的数据，则2H2(g)+ O2(g)=2 H2O (g)的△H＝___________。

（2）在一定温度下，将1molN2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8mol。

①达平衡时，H2的转化率______________。

②在相同条件下，若起始时只将NH3置于该容器中，达到平衡状态时NH3的转化率

为时，则起始时NH3的物质的量_________mol。

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人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。

I.最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）实验氮的固定一电解法合成氨，大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为：N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g)，则在电解法合成氨的过程中，应将H₂不断地通入_________极（填“阴”或“阳”） ；向另一电极通入N₂，该电极的反应式为__________________________。

II.据报道，在一定条件下，N₂在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，主要产物为NH₃，相应的反应方程式为：2N₂(g)＋6H₂O(g)4NH₃(g)＋3O₂(g)   △H＝Q。

（1）上述反应的平衡常数表达式为_______________。

（2）取五份等体积N₂和H₂O的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入体积相同的恒容密闭容器中，在温度不相同的情况下发生反应，反应相同时间后，测得氮气的体积分数与反应温度T的关系曲线如图所示，则上述反应的Q________0（填“＞”、“＜”或“=”）。

（3）若上述反应在有催化剂的情况下发生，则下图所示的a、b、c、d四条曲线中，能表示反应体系能量变化的是_______（选填字母代号），图中△H的绝对值为1530kJ·mol^-1。

III.目前工业合成氨的原理是：N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g)    △H＝－93.0kJ/mol。

回答下列问题：

（1）结合II中的数据，则O₂(g)＋2H₂(g)＝2H₂O(g)的△H＝______________。

（2）在一定温度下，将1molN₂和3mol H₂混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8mol。

①达平衡时，H₂的转化率α₁＝______________。

②在相同条件下，若起始时只将NH₃置于该容器中，达到平衡状态时NH₃的转化率为α₂，当α₁＋α₂＝1时，则起始时NH₃的物质的量n(NH₃)＝_____________mol。

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人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。

I．最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实验氮的固定一电解法合成氨，大大提高了氮气和氢气的转化率。

总反应式为N2+3H22NH3。则在电解法合成氨的过程中，应将H2不断地通入_________极(填“阴”或“阳”)；

向另一电极通入N2，该电极的反应式为__________________________。

II．据报道，在一定条件下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，主要产物为NH3相应的反应方程式为：2N2(g)+6H2O(g) 4NH3(g)+3O2(g) △H=Q

（1）上述反应的平衡常数表达式为_______________。

（2）取五份等体积N2和H2O的混合气体(物质的量之比均为1：3)，分别加入体积相同的恒容密闭容器中，在温度不相同的情况下发生反应，反应相同时间后，测得氮气的体积分数(N2)与反应温度T的关系曲线如下图所示，则上述反应的Q________0(填“＞”、“＜”或“=”)。

（3）若上述反应在有催化剂的情况下发生，则下图所示的a、b、c、d四条曲线中，能表示反应体系能量变化的是_______(填字母代号)，图中△H绝对值为1530kJ·mol-1。

III．目前工业合成氨的原理是：N2(g)+3H2 (g) 2NH3(g)△H=-93．0kJ·mol-1

回答下列问题：

结合II中的数据，则2H2 (g)+O2 (g)=2H2O (g)的△H=___________。

（2）在一定温度下，将1molN2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2．8mol。

①达平衡时，H2的转化率______________。

②在相同条件下，若起始时只将NH3置于该容器中，达到平衡状态时NH3的转化率为a2，当a1+a2=1时，则起始时NH3的物质的量n(NH3)= _________mol。

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含氮化合物是化学与工业中运用广泛的物质。

（1）该小组利用电解原理设计了如右图装置进行H2还原NO的实验（高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）为介质，金属钯薄膜做电极）。铂电极B是____极，钯电极A的电极反应式为_____________。

（2）若工业废水中的NO2- 的浓度约为1.0×10-4 mol·L-1 ，取工业废水5 mL 于试管中，滴加2滴0.1 mol·L-1 的硝酸银溶液，能否看到沉淀现象？试通过计算说明。（注：1mL溶液以20滴计；Ksp(AgNO2)=2×10-8）

（3）已知键能数据，H-H 436，S=S 255，H-S 339，单位kJ/mol。请计算热化学方程式2H2(g) + S2(g) = 2H2S(g)的ΔH=___________

（4）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

根据表中数据，列式计算25.0℃时的分解平衡常数：__________________________。

已知：NH2COONH4＋2H2ONH4HCO3＋NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO－)随时间变化趋势如图所示。

根据图中信息，如何说明水解反应速率随温度升

高而增大：_____________________。

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一种电解法合成氨的装置如图所示，该法采用高质子导电性的 SCY 陶瓷，用吸附在它内外表面上的金属 Pd 多晶薄膜做电极，实现了 570℃、常压下高转化率合成氨。下列叙述正确的是

A.阴极的电极反应式为 N2 +8H+ +6e－＝2NH4+

B.该装置工作时，H+ 从 a 极区向 b 极区迁移

C.每生成 1mol NH3 ，有 3g H2 被氧化

D.该装置实现了在常温常压下高转化率合成氨

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氮和硫的化合物在工农业生产、生活中具有重要应用。请回答下列问题：

(1)航天领域中常用N2H4作为火箭发射的助燃剂。N2H4与氨气相似，是一种碱性气体，易溶于水，生成弱碱N2H4·H2O。用电离方程式表示N2H4·H2O显碱性的原因是：____________________________________________。

(2)在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生反应2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：

①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A) ___________Kc(B)(填“<”或“>”或“=”)

②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是___________(填“A”或“B”或“C”)点。

③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp=___________MPa(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

(3)已知：亚硝酸(HNO2)性质和硝酸类似，但它是一种弱酸。常温下亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10－4；H2CO3的Ka1=4.2×10－7，Ka2=5.61×10－11。在常温下向含有2mol碳酸钠的溶液中加入1mol的HNO2后，则溶液中CO32－、HCO3－和NO2－的离子浓度由大到小的顺序是______________________。

(4)已知：常温下甲胺(CH3NH2)的电离常数为Kb，且pKb=－lgKb=3.4水溶液中有CH3NH2+H2O⇌CH3NH3++OH－。常温下向CH3NH2溶液滴加稀硫酸至c(CH3NH2)=c(CH3NH3+)时，则溶液pH=_______。

(5)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：

①CaSO4(s)+CO(g) ⇌CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)　　　 △H=+210.5kJ· mol－1

②CaSO4(s)+4CO(g) ⇌CaS(s)+ 4CO2(g)　　　　　　 △H=－189.2 kJ· mol－1

反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) ⇌CaS(s)+3CO2(g)　　 △H=___________ kJ· mol－1

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氮和硫的化合物在工农业生产、生活中具有重要应用。请回答下列问题：

(1)航天领域中常用N2H4作为火箭发射的助燃剂。N2H4与氨气相似，是一种碱性气体，易溶于水，生成弱碱N2H4·H2O。用电离方程式表示N2H4·H2O显碱性的原因　　　　　　　　 。

（2）在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生反应:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：

①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)　　　　 Kc(B)（填“＜”或“＞”或“=”）。

②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是　　　 （填“A”或“B”或“C”）点。

③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp=　　　　 （列出表达式并计算结果。Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。

（3）亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10-4（298K）。它的性质和硝酸很类似。

①已知298K 时，H2CO₃的Ka1=4.2×10-7 ；Ka2=5.61×10-11。向含有2mol碳酸钠的溶液中加入1mol的HNO2后，则溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的离子浓度由大到小是　　　　　　　　　　　　　　　 。

②将10mL0.1mol/L的亚硝酸溶液加入到10mL0.1mol/L氨水（已知在25℃时，一水合氨的Ki= 1.8×10-5）中,最后所得溶液为________（填“酸性”、“碱性”或者“中性”）。

（4）一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：

①CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H = +210.5kJ•mol-1

②CaSO4（s）+ 4CO（g）CaS（s）+ 4CO2（g）　　　 △H = -189.2kJ•mol-1

反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g)　 △H=　　　　　　　 kJ•mol-1；

(5)H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸，25℃时，在0.10 mol·L-1H2S溶液中，通人HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。

①pH=13时，溶液中的c(H2S)+c(HS-)=__________mol·L-1；

②某溶液含0.010 mol·L-1Fe2+和0.10 mol·L-1H2S，当溶液pH=______时，Fe2+开始沉淀。【已知：KSP(FeS)=1.4×10-19】

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碳和硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用，CO2的过渡排放会导致温室效应，而SO2 直接排放会对环境造成危害。

I．有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相关热化学方程式如下：

① 6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s)　 △Hl＝-76.0kJ/mol

② C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g）△H2=+113.4kJ/mol

则反应：3FeO(s)+H2O(g)=Fe3O4(s)+H2(g)的△H=_______。

II. SO2的尾气处理通常有以下几种方法：

（l）活性炭还原法

反应原理：恒温恒容时，2C(s)+2SO2(g)===S2(g)+2CO2(g)。反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图:

①0～20min反应速率表示为v(SO2)=_________；

②30min时，改变某一条件平衡发生移动，则改变的条件最有可能是________；

③4Omin时，平衡常数K=__________。

（2）亚硫酸钠吸收法

① Na2SO4溶液吸收SO2的化学方程式为______________；

② 常温下，当吸收至NaHSO3时，吸收液中相关离子浓度关系一定不正确的是_____（填序号）。

a. c(Na+)+c(H+)>c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)

b. c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)

c. c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)

d．水电离出c(H+)=1×10-5mol/L

（3）电化学处理法

① 如图所示，Pt(II)电极的反应式为__________；

② 当电路中转移0.04mole-时（较浓H2SO4尚未排出），交换膜左侧溶液中约增加____mol离子。

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