（15分）氮的重要化合物如氨（NH3）、肼（N2H4）、三氟化氮（NF3）等，在生产、生活...

氮的重要化合物,如氨(NH3)、肼(N2H4)、三氟化氮(NF3)等在生产、生活中具有重要作用。

（1）利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染,相关热化学方程式如下:

N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+229.3 kJ·mol-1

4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH2=-906.5 kJ·mol-1

4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) ΔH3

则ΔH3 =　　　　　　　 kJ·mol-1

（2）使用NaBH4为诱导剂,可使Co2+与肼在碱性条件下发生反应,制得高纯度纳米钴,该过程产生的气体无毒，写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　

（3）在微电子工业中，NF3常用作氮化硅的蚀刻剂,工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3,其电解原理如图所示。

氮化硅的化学式为　　　　　　 　　　　

a电极为电解池的 　　　　　　 　 (填“阴”或“阳”)极,写出该电极的电极反应式　　　　　　　　　　　　　

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氮的重要化合物如氨（NH3）、肼（N2H4）、三氟化氮（NF3）等，在生产、生活中具有重要作用。

（1） 利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染，相关热化学方程式如下：

H2O(l)＝H2O(g)　　 △H1＝44.0 kJ·mol－1

N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)　　 △H2＝229.3 kJ·mol－1

4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(g)　　 △H3＝－906.5 kJ·mol－1

4NH3(g)＋6NO(g)＝5N2(g)＋6H2O(l)　　 △H4

则△H4＝　 　　 　 kJ·mol－1。

（2） 使用NaBH4为诱导剂，可使Co2＋与肼在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钴，该过程不产生有毒气体。

① 写出该反应的离子方程式：　 　　 　 。

② 在纳米钴的催化作用下，肼可分解生成两种气体，其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如下图1所示，则N2H4发生分解反应的化学方程式为：　 　　 　 　 ；为抑制肼的分解，可采取的合理措施有　 　　 　 （任写一种）。

图1　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 图2

（3） 在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂，工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3，其电解原理如上图2所示。

① 氮化硅的化学式为 　 　　　　　　　　　　 。

② a电极为电解池的 　　　　　 （填“阴”或“阳”）极，写出该电极的电极反应式：　　　　　　　　　　 ；电解过程中还会生成少量氧化性极强的气体单质，该气体的分子式是　 　　　　　　 　 　 。

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（15分）氮的重要化合物如氨（NH3）、肼（N2H4）、三氟化氮（NF3）等，在生产、生活中具有重要作用。

（1）利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染，相关热化学方程式如下：

H2O(l)＝H2O(g)　　 △H1＝44.0 kJ·mol－1

N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)　　 △H2＝229.3 kJ·mol－1

4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(g)　　 △H3＝－906.5 kJ·mol－1

4NH3(g)＋6NO(g)＝5N2(g)＋6H2O(l)　　 △H4

则△H4＝　 　 　 kJ·mol－1。

（2）使用NaBH4为诱导剂，可使Co2＋与肼在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钴，该过程不产生有毒气体。

①写出该反应的离子方程式：　 　 　 。

②在纳米钴的催化作用下，肼可分解生成两种气体，其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如下图1所示，则N2H4发生分解反应的化学方程式为：　 　 　 ；为抑制肼的分解，可采取的合理措施有　 　 　 （任写一种）。

（3）在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂，工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3，其电解原理如上图2所示。

①氮化硅的化学式为 　 。

②a电极为电解池的 　 （填“阴”或“阳”）极，写出该电极的电极反应式： 　 ；电解过程中还会生成少量氧化性极强的气体单质，该气体的分子式是　 　 　 。

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氮的重要化合物如氨(NH3)、肼(N2H4)、三氟化氮(NF3)等，在生产、生活中具有重要作用．

（1）利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染，相关热化学方程式如下：

H2O(l)=H2O(g)△H1=44.0kJ•mol-1

N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=229.3kJ•mol-1

4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H3=-906.5kJ•mol-1

4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)△H4

则△H4=_____________kJ•mol-1．

（2）使用NaBH4为诱导剂，可使Co2+与肼在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钴，该过程不产生有毒气体。

①写出该反应的离子方程式：_____________；

②在纳米钴的催化作用下，肼可分解生成两种气体，其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如下图1所示，则N2H4发生分解反应的化学方程式为：_____________；为抑制肼的分解，可采取的合理措施有_____________(任写一种)。

（3）在微电子工业中NF3常用作半导体、液晶和薄膜太阳能电池等生产过程的蚀刻剂，在对硅、氮化硅等材料进行蚀刻时具有非常优异的蚀刻速率和选择性，在被蚀刻物表明不留任何残留物，对表面物污染。工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3，其电解原理如上图2所示。

①a电极为电解池的_____________(填“阴”或“阳”)极，写出该电极的电极反应式：_____________；

②以NF3对氮化硅(Si3N4)材料的蚀刻为例，用反应方程式来解释为什么在被蚀刻物表面不留任何残留物_____________。

③气体NF3不可燃但可助燃，故气体NF3应远离火种且与还原剂、易燃或可燃物等分开存放，结构决定性质，试从结构角度加以分析_____________。

④能与水发生反应，生成两种酸及一种气态氧化物，试写出相应的化学方程式_____________。

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氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。回答下列问题：

（1）肼（N2H4）是一种良好的火箭燃料，拉希格法是制备肼的传统方法，该方法是在5℃条件下，NaClO与NH3反应生成NH2Cl与NaOH，然后在140℃左右的条件下，将上述反应后混合物与氨混合，反应生成肼。上述两步反应中，氧化产物是______________（写化学式）。

（2）机动车尾气已成为城市大气的主要污染源，机动车尾气中的主要有害物质为氮的氧化物。目前科技工作者正在探索用甲烷等燃料气体将氮氧化物还原为N2和水，涉及到的反应有：

CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 ΔH1=−574 kJ·mol−1

CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)　　 ΔH2=−867 kJ·mol−1

写出CH4还原NO生成N2的热化学方程式：____________________________。

（3）变质的蔬菜类食物中含有亚硝酸盐，一定温度下，形成该盐的亚硝酸（HNO2）的电离常数Ka=4.0×10−4。在20 mL 0.01 mol·L−1的亚硝酸中逐滴滴加0.01 mol·L−1的NaOH溶液，测得混合液的pH变化如图，则图中a点的值为______，b点溶液呈酸性，其原因是__________________，d点溶液呈碱性，原因是______________________________。（已知lg2≈0.3）

（4）工业合成氨的反应原理为：N2(g)+ 3H2 (g)2NH3(g)　 ΔH=a kJ·mol−1。保持反应体系的容积不变，在其中加入一定量的H2和N2，体系中各物质浓度随时间变化如图所示：

①若上述反应体系的容积为2 L，则0~20 min时间内，ν(H2)= ______________，该过程中放出的热量为94.4 kJ，则a=______________。

②25 min时将NH3从反应体系中完全分离出去，45 min时改变温度，在原图中画出25 min~60 min的NH3浓度变化曲线。

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氮及其化合物在生产、生活中有极其重要的作用。

（1）我国长征系列运载火箭用肼(N2H4)作燃料。N2H4与NH3有相似的化学性质。

①写出肼与盐酸反应的离子方程式：____________。

②在火箭推进器中装有液态肼和双氧水，当它们混合时迅速反应生成氮气和水蒸气，写出反应的化学方程式：_　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

③火箭发射时以肼为燃料，也可以用一氧化氮作氧化剂，反应过程中若转移2 mol电子， 则消耗燃料肼的质量为_　　　　　　 。

（2）汽车尾气中的氮氧化物是形成酸雨、酸雾的有毒气体之一，为了 减少污染，可尝试使用汽车尾气净化装置，其原理如图所示。写出写出净化过程中总反应的化学方程式：_　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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氮及其化合物在生产、生活中有极其重要的作用。

（1）我国长征系列运载火箭用肼(N2H4)作燃料。N2H4与NH3有相似的化学性质。

①写出肼与盐酸反应的离子方程式：_______________。

②在火箭推进剂中装有液态肼和双氧水，当它们混合时迅速反应生成氮气和水蒸气，写出反应的化学方程式：______________。

③火箭发射时以肼为燃料，也可以用一氧化氮作氧化剂，在此反应过程中若转移2 mol电子，则消耗燃料肼的质量为__________。

（2）汽车尾气中的氮氧化物是形成酸雨、酸雾的有毒气体之一，为了减少污染，可尝试使用汽车尾气净化装置，其原理如图所示。写出净化过程中总反应的化学方程式：_______________。

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N2H4（联氨又称肼）一种无色发烟的、具有腐蚀性和强还原性的无色油状液体，它是一种重要的化工试剂，在生产和生活中有着重要的作用。

(1)推测有关N2H4的性质，下列说法正确的是

A.具有高度吸湿性、可燃性

B．有微弱的氨味,与甲醇，乙醇互溶，但不溶于乙醚、氯仿和苯

C．N2H4的水溶液呈弱碱性,

D．联氨的水溶液既有氧化性又有还原性，酸性溶液以氧化性为主，还原产物是N2,碱性溶液以还原性为主，氧化产物是NH4+

E.高温加热时分解为氮气、氢气和氨气。

（2）请写出N2H5+的电子式：__________________________

（3）在高锰酸钾催化剂存在下，尿素（CO(NH2)2）和次氯酸钠-氢氧化钠溶液反应制得联氨,它和水能按任意比例互相混溶，形成稳定的水合肼N2H4·H2O写出反应的离子方程式：______________________

（4）发射卫星可用肼为燃料，用NO2作氧化剂，二者发生反应生成氮气和水蒸气。已知：

N2(g)+2O2(g)=2NO2 (g) H＝+67.7kJ•mol-1，N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H＝－534kJ•mol-1，

写出气态肼和NO2反应的热化学方程式__________。

（5）肼--空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%-30%的KOH溶液．该电池放电时，负极电极反应式是____________________________

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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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