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：...

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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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铝及其化合物用途广泛，研究其性质具有重要意义。

（1）铝离子的结构示意图为　　　　　　　　　　 。

（2）美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺，过程如图1所示：

　　　　　　　　　　　　　　　 图1　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 图2

① 铝镓合金与水反应的化学方程式为______________________。

② 该工艺过程中，能量的转化形式分别有_______________（填“什么能转变为什么能”）。

③ 该工艺过程总反应的实质是_____________________。

（3）室温下，往0.2 mol/L Al2 ( SO4)3溶液中逐滴加入1.0 mol/L NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化的曲线如图2所示。解释c→d过程中pH增大且幅度较大的原因（请结合必要的化学用语）_____________________。

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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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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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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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氮的单质及其化合物在生活和生产中有很重要的用途。

（1）氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料。在一定条件下用氮气和氢气合成氨气，然后再用氨氧化法制取硝酸。在整个生产过程中，氮气的利用率为85%。写出氨氧化法制取硝酸的反应式____________现有0.2t液态氮，能生产出浓度为40%的硝酸______________千克。

（2）向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L，固体物质完全反应，生成NO和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 mol·L-1的NaOH溶液1.0 L，此时溶液呈中性。金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2 g。

①Cu与Cu2O的物质的量之比？____________

②硝酸的物质的量浓度？___________

（3）将30mLNO和O2混合气体通入过量NaOH溶液中，充分反应后，溶液中只含两种溶质（不考虑水解），且剩余气体体积为2mL。求原混合气体中NO和O2体积比？______________

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【化学—选修3：物质结构与性质】

铁、铝、铜都是日常生活中常见的金属，它们的单质及其化合物在科学研究和工农业生产中具有广泛用途。请回答以下问题：

（1）超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：

①铜元素位于周期表_________区；Cu+的基态价电子排布图_________；NH4CuSO3中N、S、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________（元素符号表示）。

②SO42-中心原子的杂化方式为_________，SO32-的价层电子互斥模型为_________。

（2）请写出向Cu(NH3)4SO4水溶液中通入SO2时发生反应的离子方程式_________。

（3）某学生向CuSO4溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入过量氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。

①下列说法正确的是_________。

a．因NH3和H2O都为极性分子，且它们还存在分子内氢键，所以氨气极易溶于水

b．NH3分子和H2O分子，分子空间构型不同，氨气分子的键角小于水分子的键角

c．Cu(NH3)4SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键

d．Cu(NH3)4SO4组成元素中电负性最大的是氮元素

②请解释加入乙醇后析出晶体的原因_________。

（4）下图所示为金属铜的一个晶胞，此晶胞立方体的边长为a pm，Cu的相对原子质量为64，金属铜的密度为ρ g/cm3，则晶胞中铜原子的配位数为_________，用含有a、ρ的代数式表示的阿伏加德罗常数为：_________ mol-1。

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【化学--选修3物质结构与性质】（15分）

铜、铁都是日常生活中常见的金属，它们的单质及其化合物在科学研究和工农业生产中具有广泛用途。

请回答以下问题：

（1）超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：

①Cu2+的价电子排布图　　　　　　　　　　　 ; NH4CuSO3中N、O、S三种元素的第一电离能由大到小顺序为_______________________(填元素符号)。

②的空间构型为_____________，离子中心原子的杂化方式为　　　　　　　 。

（2）请写出向Cu(NH3)4SO4水溶液中通入SO2时发生反应的离子方程式：　　　　　　　　 。

（3）某学生向CuSO4溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入过量氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。

①下列说法正确的是　　　　　　

a．氨气极易溶于水，是因为NH3分子和H2O分子之间形成3种不同的氢键

b．NH3分子和H2O分子，分子空间构型不同，氨气分子的键角小于水分子的键角

c．Cu(NH3)4SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键

d．Cu(NH3)4SO4组成元素中电负性最大的是氮元素

②请解释加入乙醇后析出晶体的原因　　　　　　　　　　　　　　 ．

（4）Cu晶体的堆积方式如图所示，设Cu原子半径为r,

晶体中Cu原子的配位数为_______，晶体的空间利用率

为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （ ,列式并计算结果）。

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【化学一选修3:物质结构与性质】

铜也是日常生活中常见的金属，它的单质及化合物在科学研究和工农业生产中具有广泛的用途。请回答以下问題:

（1）超细铜粉可用作导电材料、傕化剂等，制备方法如下:

写出基态Cu的外围电子排布式________________，铜元素位于周期表中笫______________族；NH4CuSO3所含元素中第一电离能最大是____________（填元素符号）。

SO42-中心原子的杂化方式为___________，SO32-的空间构型为__________。

③ 将NH4CuSO3溶于足量稀硫酸中，有剌激性气味的气体放出，该气体是__________，所得溶液呈__________色。

（2）某学生向CuSO4浓液中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入过量氨水沉淀溶解，得到 深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4 • H2O晶体。

①下列说法正确的是_______(填代号）

A．氨气极易溶于水，是因为NH3和H2O之间形成了极性共价键

B．NH3和H2O中心原子的杂化方式相同，键角也相同

c．Cu(NH3)4SO4所含的化学键有离子键、极性键和配位键

d．[Cu(NH3)4]SO4中配离子的空间构型为正方形

②请解释加入乙醇后析出晶体的原因________________。

（3）Cu晶体的堆积方式如右图所示，设Cu原子半径为a，晶体中Cu原子的配位数为______________，晶体的空间利用率为________________。（已知:，列式并计算出结果）

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