氮元素有多种氧化物。请回答下列问题：（1）已知：H2的燃烧热ΔH为－285.8kJ·mol...

氮元素有多种氧化物。请回答下列问题：

（1）已知：H2的燃烧热ΔH为－285.8kJ·mol－1。

N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g)　 ΔH＝＋133kJ·mol－1

H2O(g)＝H2O(1)　 ΔH＝－44kJ·mol－1

则4H2(g) + 2NO2(g) = 4H2O(g) + N2(g)　 ΔH＝__________。

（2）一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入0.40mol N2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)，一段时间后达到平衡，测得数据如下：

①0－40s内，v(NO2)＝________mol·L－1·s－1。

②升高温度时，气体颜色加深，则上述反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。

③该温度下反应的化学平衡常数K＝________mol·L－1。

④相同温度下，若开始向该容器中充入0.80molN2O4，则达到平衡后c(NO2)________ (填“＞”“＝”或“＜”)0.60mol·L－1。

（3）N2O5是绿色硝化试剂，溶于水可得硝酸。下图是以N2O4为原料电解制备N2O5的装置。写出阳极区生成N2O5的电极反应式(注意阳极区为无水环境，HNO3亦无法电离)：________________________。

（4）湿法吸收工业尾气中的NO2，常选用烧碱溶液，产物为两种常见的含氧酸盐。该反应的离子方程式是____________________。

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氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。请回答下列问题：

(1)已知：H2的燃烧热△H为-285.8kJ/mol。

N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)　　 △H=+133 kJ/mol

H2O(g)=H2O(1)　　　　　　 △H=-44 kJ/mol

则H2和NO2反应生成两种无污染的气体的热化学反应方程式为______________________。

(2)一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入0.40molN2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)，一段时间后达到平衡，测得数据如下：

①0~40s内，v(NO2)=___________。

②升高温度时，气体颜色加深，则上述反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应。

③该温度下反应的化学平衡常数K=___________。

④相同温度下，若开始向该容器中充入0.80molN2O4，则达到平衡后c(NO2)___________(填“>”=”或”<”)0.60mol/L

(3)已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)　　 △H的反应历程分两步：

①2NO(g)N2O2(g)(快)　　 △H1<0，v1正=k1正c2(NO)，v1逆=k1逆c(N2O2)

②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)　　 △H2<O，v2正=k2正c (N2O2)·c(O2)，v2逆=k2逆c 2(NO2)

比较反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小：E1___________E2(填“＞”“＜”或“=”)，其判断理由是____________________；2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数K与上述反应速率常数k1正、k1逆、k2正、k2逆的关系式为______________________。

(4)N2O5是绿色硝化试剂，溶于水可得硝酸。下图是以N2O4为原料电解制备N2O的装置。写出阳极区生成N2O5的电极反应式(注意阳极区为无水环境，HNO3亦无法电离)： _________________________________。

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氮的化合物应用广泛，但氮氧化物也是主要的空气污染物之一，要对其进行处理和再利用。

I.脱硝法:

（1）已知H2的燃烧热△H= -285.8kJ/mol，N2(g) +O2(g)=2NO(g)　　 △H= + 180kJ/mol。一定条件下，H2还原NO生成液态水和一种无毒物质的热化学方程式为_______________________。

II.化合法:

工业上用NO和Cl2化合制备重要的合成用试剂NOCl( 亚硝酰氯)气体。

（2）NOCl中N 元素的化合价为__________，NOCl的电子式为_____________________。

（3）向1L恒容密团容器中通入2molNO(g)和1molCl2(g)发生反应:2NO(g) + Cl2(g)2NOCl(g)　 △H，在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图所示。

①该反应的△H_____0(填“>"或“<”或“=”)，理由是_____________________。

②温度T1时，Cl2(g)在0~20min的平均反应速率为__________mol/(L·min)。

③温度T2时，该反应的平衡常数K=______(结果保留小数点后2位)。若反应在T2达到平衡后，再向容器中充入2molNO(g)和1molCl2(g)，当再达平衡时，c(NOCl)=______(填“>”或“<”或“一”)1mol/L。

III.电化学法:

用下图所示装置可以模拟消除NO2获得铵态氮肥的过程。

（4）该装置阳极电极反应式为____________________________。

（5）电解后，向所得溶液中通入适量NH3可增加铵态氮肥的产量，理由是____________________。

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已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8 kJ·mol－1、283.0 kJ·mol－1和726.5 kJ·mol－1。请回答下列问题。

(1)用太阳能分解5 mol液态水消耗的能量是　　　　 kJ。

(2)液态甲醇不完全燃烧生成一氧化碳气体和液态水的热化学方程式为　　　　　　　　 。

(3)在以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，则正极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

理想状态下，该燃料电池消耗2 mol甲醇所能产生的最大电能为1 404.2 kJ，则该燃料电池的理论效率为　　　　 。(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)

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CO和H2被称为合成气，用合成气可以合成乙酸。回答下列问题：

(1)已知CO、H2、CH3COOH的燃烧热ΔH分别为-283.0kJ/mol、-285.8kJ/mol、-1255.0kJ/mol，则用合成气合成CH3COOH(l)的可逆过程的热化学反应方程式为___________________________________________；

(2)在密闭容器中发生合成乙酸的反应，下列可以提高CH3COOH产率的措施有________。

A．恒温恒容，通入少量氦气　　 B.及时分离出产物乙酸

C．加入高效催化剂　　　　　 D．压缩容器体积

(3)在150℃时，2L的密闭容器中发生反应：

2H2(g)+2CO(g)CH3COOH(g)　 ΔH>0，起始通入4molH2和4molCO，CH3COOH蒸汽的浓度数据随时间变化如下表所示：

①0~2min内用CO表示该反应的速率为_________________，随着反应的进行速率逐渐减慢的可能原因是____________________________________________________；

②150℃时该反应的平衡常数的数值约为_________；（计算结果保留一位小数）

③平衡后再通入1molH2，则CH3COOH(g)的体积分数________，若再次通入1molH2和1molCO，则CH3COOH(g)的体积分数_________。（填“增大”“减小”或者“不变”）

(4)一定温度下，容积恒为1L的两个密闭容器之中进行如下实验：

则实验①中H2和实验②中CH3COOH的转化率随时间变化图示如下：

则a+b=_______，达到平衡的时间大小关系为t1__________t2。（填“>”“<”“不确定”）

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CO和H2被称为合成气，用合成气可以合成乙酸。回答下列问题：

(1)已知CO、H2、CH3COOH的燃烧热分别为-283.0kJ/mol、-285.8kJ/mol、-1255.0kJ/mol，则用合成气合成CH3COOH(l)的可逆过程的热化学反应方程式为______；

(2)在密闭容器中发生合成乙酸的反应，下列可以提高CH3COOH产率的措施有________。

A．恒温恒容，通入少量氦气 　　　 B．及时分离出产物乙酸

C．加入高效催化剂　　　　　　　　　　 D．压缩容器体积

(3)在150℃时，2L的密闭容器中发生反应：2H2(g)+2CO(g)⇌CH3COOH(g)　　 ΔH＞0，起始通入4molH2和4molCO，CH3COOH蒸汽的浓度数据随时间变化如下表所示：

①0~2min内用CO表示该反应的速率为______，随着反应的进行速率逐渐减慢的可能原因是________；

②150℃时该反应的平衡常数的数值约为_________；(计算结果保留一位小数)

③平衡后再通入1molH2，则CH3COOH(g)的体积分数________，若再次通入1molH2和1molCO，则CH3COOH(g)的体积分数_________。(填“增大”“减小”或者“不变”)

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（8分）已知H₂（g）、CO（g）和CH₃OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol^-1、-283.0kJ·mol^-1和-726.5kJ·mol^-1。请回答下列问题：

（1）用太阳能分解5mol液态水消耗的能量是________kJ；

（2）液态甲醇不完全燃烧生成一氧化碳气体和液态水的热化学方程式为

________；

（3）在以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，则正极的电极反应式为

________；

理想状态下，该燃料电池消耗2mol甲醇所能产生的最大电能为1162.4kJ,则该燃料电池的理论效率为________。（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）

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氮元素是一种重要的非金属元素，可形成多种化合物。试回答下列有关问题：

（1）①已知4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g)　　 △H=-1200kJ⋅mol-1。对于该反应，改变某一反应条件，(已知温度T2>T1)下列图象如图1正确的是___(填代号)。

②已知CO与H2O在一定条件下可以发生反应：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)　 △H=-QkJ⋅mol-1。820℃时，在甲、乙两个恒容密闭容器中，起始时按照下表进行投料，经过一段时间后达到平衡状态，若甲中CO的转化率为40%，则该反应的平衡常数为___；乙容器吸收的热量为___。

（2）氨水常用作沉淀剂，已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.1×10-33，向浓度均为0.1mol⋅L-1的FeCl3和AlCl3混合溶液中加入氨水，首先生成的沉淀是___(填化学式)。

（3）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气，已知：

①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)　　 △H=-19.5kJ⋅mol-1

②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)　　 △H=-534.2kJ⋅mol-1

写出肼与四氧化二氮反应的热化学方程式___。

（4）纯的叠氮酸(HN3)是无色液体，常用做引爆剂，常温下向25mL0.1mol⋅L-1NaOH溶液中加入0.2mol⋅L-1HN3的溶液，滴加过程中的pH值的变化曲线(溶液混合时的体积变化忽略不计)如图2。

①根据图象写出HN3的电离方程式：___。

②下列说法正确的是___(填序号)。

A.若用已知浓度的NaOH溶液滴定HN3溶液来测定HN3的浓度时应用甲基橙作指示剂

B.常温下，向0.2mol⋅L-1HN3的溶液中加水稀释，则不变

C.分别中和pH均为4的HN3溶液和HCl溶液，消耗0.1mol⋅L-1NaOH溶液的体积相同

D.D点时溶液中离子浓度存在如下关系：2c(H+)+c(HN3)=c(N3-)+2c(OH-)

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工业合成氨以及含氮废水的处理一直是工业研究的热点。回答下列问题：

(1)已知：氢气的燃烧热为-285.8kJ/ mol，17g氨气在纯氧中燃烧生成氮气和液态水的过程中放热382.6kJ，则工业合成氨的热化学方程式为_________________。

(2)500℃时，在容积固定的密闭容器中模拟工业合成氢N2+3H22NH3，下表为容器中部分物质浓度随时间的变化情况(其余浓度未给出)。

500℃时，该反应的化学平衡常数K=_______L2·mol-2；5 min内，反应的平均速率v(H2)_____ mol·L-1·min-1；6 min时，某一条件发生了改变，可能是_____(填序号)。

a.使用催化剂　　 b.降低温度　　 c.增加H2的浓度　　 d.分离出NH3

(3)无机含氮废水主要含有铵氮(NH4+)和硝氮(NO3-)。可使用电化学氧化法处理铵氮废水，原理是溶液中的NH4+直接在电极上放电生成无毒物质，该过程阳极上的电极反应式为_______________。为研究电化学氧化法去除铵氮的影响因素，在实验室中以石墨作电极模拟对高浓度铵氮废水进行电化学氧化处理，得到如下3组图像：

通过分析上述图像可知，最适宜选用的条件是___________、以及初始pH为11的碱性溶液。实验中，铵氮去除率总是高于总氮去除率的原因是__________________。

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科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。请回答下列问题:

（1）已知: H2的燃烧热为285.8kJ/mol,C2H4的燃烧热为1411.0kJ/mol,且H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44.0kJ/mol,则CO2 和H2反应生成乙烯和水蒸气的热化学方程式为____________,上述反应在__________下自发进行(填“高温”或“低温”)。

（2）乙烯是一种重要的气体燃料，可与氧气、熔融碳酸钠组成燃料电池。写出该燃料电池负极的电极反应式:_______________________.

（3）在体积为1L的密闭容器中，充入3mol H2和1mol CO2,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。

①平衡常数: KM__________KN (填“>”“<”或“=”)。

②下列说法正确的是_________(填序号)。

A.当混合气体密度不变时，说明反应达到平衡状态

B.当压强或n(H2)/n(CO2)不变时，均可证明反应已达平衡状态

C.当温度高于250℃时，因为催化剂的催化效率降低，所以平衡向逆反应方向移动

D.若将容器由“恒容”换为“恒压”，其他条件不变，则CO2的平衡转化率增大

③250℃时，将平衡后的混合气体(不考虑平衡移动) 通入300mL 3mol/L的NaOH溶液中充分反应，则所得溶液中所有离子的浓度大小关系为__________

④图中M点对应乙烯的质量分数为_____________。

（5）达平衡后，将容器体积瞬间扩大至2L并保持不变，平衡向_____移动(填“正向”“逆向”或“不”),容器内混合气体的平均相对分子质量______(填“增大”“减小”或“不变”)。

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