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8.氮及其化合物在生产生活中应用广泛,其转化关系如图所示:

(1)NH3的电子式是
(2)ii 中 NH3氧化时发生如下反应:
4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H1=-907.28KJ•mol-1
4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)△H2=-1811.63KJ•mol-1
则4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(g)△H3=-1269.02KJ•mol-1
(3)iv中反应 2NO(g)+O2(g)?2NO2(g),其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线如图一所示,则 p1< p2 (填“>”“<”或“=”,下两空同);
该反应的△H<0;A、B 两点的化学反应速率:v(A)<v(B). 已知 400℃时,投入的NO和O2的起始量分别为x mol 和y mol,此时容器体积为V L,A 点的平衡常数 K=$\frac{4V}{9(y-0.2x)}$(用x、y、V表示).
(4)利用电化学降解法治理水中的硝酸盐污染(如图二),电解槽中间用质子交换膜隔开,污水放入II区,通电使NO3-转化为N2,a为电源的正极,Ag-Pt电极上的电极反应式是2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O.

分析 (1)根据共价化合物电子式的书写规则书写;
(2)由①4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H1=-907.28KJ•mol-1;②4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)△H2=-1811.63KJ•mol-1,根据盖斯定律可知:△H=(①×3+2×②)×$\frac{1}{5}$,由此分析解答;
(3)相同温度下,增大压强,平衡向正反应方向移动,则NO的转化率增大,则p1<p2;相同压强下,升高温度,NO转化率减小,说明正反应是放热反应,则△H<0;压强大,反应速率大,B点压强是p2,所以v(A)<v(B);根据三行式求平衡常数,
         2NO(g)+O2(g)?2NO2(g),
n(初):x mol      y mol             0
n(变)0.4x        0.2x               0.4x
n(平)0.6x        y-0.2x            0.4x,
所以平衡常数K=$\frac{(\frac{0.4x}{V})^{2}}{(\frac{0.6x}{V})^{2}•\frac{y-0.2x}{V}}$=$\frac{4V}{9(y-0.2x)}$;
(4)污水放入II区,通电使NO3-转化为N2,氮元素的化合价降低发生还原反应是电解池的阴极,所以b是原电池的负极,则Ag-Pt电极上的电极反应式是2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O.

解答 解:(1)氨气是共价化合物,各原子间通过共用电子对形成共价键,所以其电子式为,故答案为:
(2)由①4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H1=-907.28KJ•mol-1;②4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)△H2=-1811.63KJ•mol-1,根据盖斯定律可知:△H=(①×3+2×②)×$\frac{1}{5}$=$\frac{1}{5}$×(-907.28×3-2×1811.63)=-1269.02KJ•mol-1
故答案为:-1269.02;
(3)相同温度下,增大压强,平衡向正反应方向移动,则NO的转化率增大,则p1<p2,相同压强下,升高温度,NO转化率减小,说明正反应是放热反应,则△H<0;压强大,反应速率大,B点压强是p2,所以v(A)<v(B);
         2NO(g)+O2(g)?2NO2(g),
n(初):x mol      y mol             0
n(变)0.4x        0.2x               0.4x
n(平)0.6x        y-0.2x            0.4x,
所以平衡常数K=$\frac{(\frac{0.4x}{V})^{2}}{(\frac{0.6x}{V})^{2}•\frac{y-0.2x}{V}}$=$\frac{4V}{9(y-0.2x)}$,
故答案为:<;<;<;$\frac{4V}{9(y-0.2x)}$;
(4)污水放入II区,通电使NO3-转化为N2,氮元素的化合价降低发生还原反应是电解池的阴极,所以b是原电池的负极,a是电源的正极,则Ag-Pt电极上的电极反应式是2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O,
故答案为:正;2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O.

点评 本题考查了盖斯定律、化学平衡移动、电解原理,明确阴阳极上发生的电极反应、阴阳极的判断方法等知识点即可解答,难点是电极反应式的书写,难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:实验题

18.某学生欲配制6.0mol/L的H2SO4950mL,实验室有三种不同浓度的硫酸:①480mL 0,.5mol/L 的硫酸;②150mL 25%的硫酸(ρ=1.18g/mL);③足量的18mol/L的硫酸.有三种规格的容量瓶:250mL、500mL、1 000mL.老师要求把①②两种硫酸全部用完,不足的部分由③来补充.
请回答下列问题:
(1)实验所用25%的硫酸的物质的量浓度为3.0mol/L(保留1位小数).
(2)配制该硫酸溶液应选用容量瓶的规格为1000mL.
(3)配制时,该同学的操作顺序如下,请将操作步骤B、D、E、F补充完整.
A.将①②两溶液全部在烧杯中混合均匀;
B.用量筒准确量取所需的18mol/L的浓硫酸295.0mL,沿玻璃棒倒入上述混合液中.并用玻璃棒搅拌,使其混合均匀;
C.将混合均匀的硫酸沿玻璃棒注入所选的容量瓶中;
D.用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次,并将洗涤液也转移到容量瓶中
E.振荡,继续向容量瓶中加水,直到液面接近刻度线1~2cm处;
F.改用胶头滴管加水,使溶液凹液面的最低点与刻度线相切,G.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀.
(4)如果省略操作D,对所配溶液浓度有何影响偏小;定容时,俯视刻度线,对所配溶液浓度有何影响偏大(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
(5)进行操作C前还需注意将稀释后的硫酸冷却到室温.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.铜、银、金与社会生活联系密切,请回答下列相关问题.
(1)在元素周期表中,铜、银、金元素位于同一族,它们基态原子的价层电子排布式中各能级上的电子数相等,各能层数依次增大,其通式为(n-1)d10ns1(用n表示核外电子层数);铜元素所在周期中,基态原子未成对电子数最多的原子M 的价层电子轨道表达式为
(2)乙醛是重要的化工原料,①CH3CH2OH、CH3CHO的沸点分别为78.5℃、20.8℃,它们的相对分子质量相差2,而沸点相差比较大,其主要原因CH3CH2OH分子之间形成氢键.
②在H、C、N、O中,第一电离能最大的元素和电负性最大的元素组成的化合物的化学式为N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5(填一种即可),CH4、NH3、H2O分子的键角从大到小的顺序为CH4>NH3>H2O.
(3)金不溶于硝酸,但溶于“王水”,发生如下反应:Au+4HCl+HNO3═H+NO+2H2O,金溶于王水的主要原因是形成了-,提高了金的活泼性.在-中配位键的数目为4,写出该离子的结构式:
(4)金、银的一种合金具有较强的储氢能力.该合金的晶胞为面心立方结构,银原子位于面心,金原子位于顶点.该合金的化学式可以表示为Ag3Au或AuAg3
(5)Cu(OH)2难溶于氢氧化钠溶液,但是易溶于浓氨水,用离子方程式表示其主要原因:Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH34]2++2OH-+4H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.下列说法正确的是(  )
A.丙烷没有同分异构体
B.CH(CH32CH2CH2CH3的一氯代物有4种
C.二氯苯有3种,则四氯苯有6种
D.CH3OH与CH2OH-CH2OH都属于醇,互为同系物

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下列关于碱金属的叙述中正确的是(  )
A.碱金属单质与水反应都能生成碱和H2
B.碱金属单质都是质软、电和热的良导体,焰色反应都呈现黄色
C.碱金属的密度都小于1g/cm3,因此碱金属单质都可以保存在煤油中
D.碱金属单质在空气中燃烧都生成过氧化物

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

13.从海水中可以提取很多有用的物质,例如从海水制盐所得到的卤水中可以提取碘.活性炭吸附法是工业提碘的方法之一,其流程如图:
资料显示:Ⅰ.pH=2时,NaNO2溶液只能将 I-氧化为I2,同时生成NO
Ⅱ.I2+5Cl2+6H2O═2HIO3+10HCl
Ⅲ.5SO32-+2IO3-+2H+═I2+5SO42-+H2O
(1)反应①的离子方程式2NO2-+4H++2I-═2NO+I2+2H2O.
(2)方案甲中,根据I2的特性,分离操作X的方法是升华或加热、冷凝结晶.
(3)已知:反应②中每吸收3mol I2转移5mol电子,离子方程式是3I2+3CO32-=5I-+IO3-+3CO2或3I2+6CO32-+3H2O=5I-+IO3-+6HCO3-
(4)Cl2、酸性KMnO4等都是常用的强氧化剂,但该工艺中氧化卤水中的I-却选择了价格较高的NaNO2,原因是氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂,会继续氧化I2
(5)方案乙中,已知反应③过滤后,滤液中仍存在少量的I2、I-、IO3-.请分别检验滤液中的I-、IO3-,将实验方案补充完整.
实验中可供选择的试剂:稀H2SO4、淀粉溶液、Fe2(SO43溶液、Na2SO3溶液
a.滤液用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在.
b.从水层取少量溶液于试管中,加入几滴淀粉溶液,滴加Fe2(SO43溶液,振荡,溶液变蓝,说明滤液中含有I-;另取从水层取少量溶液于试管中,加入几滴淀粉溶液,加硫酸酸化,滴加Na2SO3溶液,振荡,溶液变蓝,说明滤液中含有IO3-

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.实验室采用简易装置模拟工业炼铁原理,实验装置如图,实验步骤如下:


①按图连接好装置,检查装置气密性.
②称取0.2000gFe2O3于石英试管中,点燃I处酒精灯,缓慢滴入甲醇.
③在完成某项操作后,点燃另外两处酒精灯.
④30min后停止加热,关闭弹簧夹.
⑤待产物冷却至室温后,收集产物.
⑥采用如上方法分别收集带金属网罩酒精灯(金属网罩可以集中火焰、提高温度)和酒精喷灯加热的产物.
请回答下列问题:
(1)制备CO的原理是利用甲醇(HCOOH)在浓硫酸加热条件下的分解制得,写出该反应的化学方程式HCOOH $→_{△}^{浓硫酸}$CO↑+H2O;
(2)实验步骤③应在检验CO纯度后,先点燃II(填“II”或“III”)处酒精灯;
(3)实验步骤⑤产物冷却至室温时应注意继续通入CO(或隔绝空气);
(4)已知FeO、Fe2O3、Fe3O4中氧元素的质量分数分别为:22.2%、30%、27.6%.利用能谱分析测出3种样品所含元素种类和各元素的质量分数如下表:分析各元素的质量分数可知前二种加热方式得到的产物为混合物,其中酒精灯加热所得产物的组成最多有9种;
加热方式产物元素组成各元素的质量分数/%
FeO
酒精灯Fe和O74.5025.50
带网罩酒精灯Fe和O76.4823.52
酒精喷灯Fe100.000.00
(5)通过进一步的仪器分析测出前两种加热方式得到的固体粉末成分均为Fe3O4和Fe,用酒精喷灯加热得到的固体粉末成分为Fe.请计算利用酒精灯加热方式混合物中Fe3O4和Fe的质量比为12:1(要求保留整数);
(6)通过查资料获取如下信息:I.酒精灯平均温度为600℃,加网罩酒精灯平均温度为700℃,酒精灯平均温度为930℃.II.资料指出当反应温度高于710,Fe能稳定存在,680℃~710℃之间,FeO稳定存在,低于680℃,则主要是Fe3O4,试分析酒精灯加热条件下生成Fe的原因是长时间集中加热使局部温度达到还原生成铁所需要的温度;生成Fe的过程中发生的所有反应的化学方程式3Fe2O3+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe3O4+CO2,Fe3O4+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3FeO+CO2,Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3CO2

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水.当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量(相当于25℃、101kPa下测得的热量).
(1)反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/mol.
(2)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是产物不会造成环境污染.

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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

19.利用含多糖淀粉的物质可以生产醋酸.下面是生产醋酸的流程,根据流程回答下列问题:
淀粉$→_{△}^{稀硫酸}$A→B→C→醋酸
B是日常生活中有特殊香味的常见有机物,在有些饮料中含有B.
(1)C中官能团的名称是醛基.
(2)B→C的反应类型是C.
A.取代反应B.加成反应  C.氧化反应  D.还原反应
(3)写出由醋酸制备醋酸甲酯的化学反应方程式CH3COOH+CH3OH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH3+H2O.
(4)实验室由B可制备乙烯气体,写出将乙烯气体通入溴水中出现的现象:红棕色褪去且溶液分层.

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