【题目】含氮化合物对环境、生产和人类生命活动等具有很大的影响。请按要求回答下列问题：
（1）已知：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H1=-akJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H2=-bkJ/mol
H2O(l)=H2O(g) △H3=+ckJ/mol
则NH3(g)在氧气中燃烧生成氮气和液态水的热化学方程式为___。
（2）在合成工氨业中，氮气在催化剂Fe上的吸附分解反应活化能高、速率慢，因此氮气的反应速率决定了合成氨的反应速率。工业生产中，控制温度773K，压强3.0×105pa，原料中n(N2)：n(H2)=1：2.8。请分析说明原料气中N2过量的理由___。
（3）已知反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)，在恒温、恒容的密闭容器中按一定比例充入总物质的量一定的NO(g)和O2(g)，平衡时NO2的体积分数[φ(NO2)]随
的变化如图所示。NO的转化率最小的是___点（填“a”、“b”、“c”)；当=1.5时，达到平衡状态时NO2的体积分数可能是___点（填“d”、“e”、“f”)。
（4）肌肉中的肌红蛋白(Mb)与O2结合生成MbO2，反应原理可表示为：Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)，该反应的平衡常数可表示为：K=
。37℃达到平衡时，测得肌红蛋白的结合度(a)与氧气分压[p(O2)]的关系如图所示[α=
×100%]。研究表明正反应速率v正=k正c(Mb)p(O2)，逆反应速率v逆=k逆c(MbO2)（其中k正和k逆分别表示正、逆反应的速率常数）．
①α(MbO2)，先随p(O2)增大而增大，后来几乎不变，原因是___。
②试写出平衡常数K与速率常数k正、k逆之间的关系式K=___(用含有k正、k逆的式子表示)
③试求出图中c点时，上述反应的平衡常数K=___kPa-1。
.
【答案】4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) ΔH=-
(2a+3b+30c)kJ/mol N2比氢气易得，增加N2的量可提高氢气的转化率，整个反应速率是由N2的吸附和分解速率决定的，N2的比例增大反应速率加快 c d 前一阶段是p(O2)增大，反应速率加快，α(MbO2)随之增大，后阶段肌红蛋白(Mb)几乎全部转化为MbO2 
2
【解析】
（1）根据盖斯定律，将已知的三个热化学方程式叠加，就得到相应的反应的热化学方程式；
（2）增加N2的量，即增加了反应物浓度，能加快反应速率，提高氢气的转化率；
（3）当
的比值越大，NO的转化率越小；比值越大，NO2的体积分数增大；
（4）①开始时p(O2)增大，反应速率加快，α(MbO2)随之增大，后来肌红蛋白(Mb)几乎全部转化为MbO2，α(MbO2)几乎不变；
②根据可逆反应达到平衡状态时，V正=V逆，结合平衡常数表达式计算K与k正、k逆的关系；
③将P(O2)=4.5kPa，肌红蛋白的结合度(α)是90%，通过简单计算后，代入平衡常数表达式可得K。
（1）①4NH3(g)+6NO(g) =5N2(g)+6H2O(g) △H1=－a kJ/mol
②4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g) △H2=－b kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g) △H3=+c kJ/mol
根据盖斯定律，将(①×2+②×3-③×30)×
，整理可得4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △H=-(2a+3b+30c)kJ/mol；
（2）合成氨反应中，氮气在Fe上的吸附分解反应活化能高、速率慢，氮气决定合成氨的反应速率，因此原料气中氮气过量，可加快合成氨的反应速率，同时提高氢气转化率，且氮气可以采用分离液态空气法很容易得到，所以答案为：N2比氢气易得，增加N2的量可提高氢气的转化率，整个反应速率是由N2的吸附和分解速率决定的，N2的比例增大反应速率加快。
（3）的比值越大，可以认为减少氧气的量，增加一氧化氮的量，则NO的转化率反而减小，所以NO的转化率最小的是c点；当=1.5时，根据图示，比值越大，NO2的体积分数增大，所以达到平衡状态时，NO2的体积分数可能是d点；
（4）①开始时p(O2)增大，相当于增大压强，增加氧气浓度，反应速率加快，α(MbO2)随之增大，后来肌红蛋白(Mb)几乎全部转化为MbO2，p(O2)增大，导致几乎没有生成MbO2，α(MbO2)几乎不变，故原因是：前一阶段是p(O2)增大，反应速率加快，α(MbO2)随之增大，后阶段肌红蛋白(Mb)几乎全部转化为MbO2；
②可逆反应达到平衡状态时，V正=V逆，由于ν正=k正·c(Mb)· P(O2)，ν逆=k逆·c(MbO2)，所以k正·c(Mb)· P(O2)= k逆·c(MbO2)，
，而反应Mb(ag)+O2(g)
MbO2(aq)的平衡常数K=
；
③c点时，P(O2)=4.5，肌红蛋白的结合度(α)是90%，假设开始时有Mb 1mol/L，根据α=
×100%，则生成的MbO20.9mol/L，代入平衡常数表达式中可得K=
=2 kPa-1。
开心蛙状元测试卷系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述正确的是
A.达到化学平衡时，4v正(O2) = 5v逆(NO)
B.若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D.化学反应速率关系是：2v正(NH3) = 3v正(H2O)
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：
①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成。(提示：铝与氧化铁发生的反应称为铝热反应)
②另取20g A全部溶于0.15L 6.0mol·L－1盐酸中，得溶液C。
③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出气体1.12L(标准状况下)，同时生成溶液D，还残留固体B。
④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。
(1)反应①的产物中的单质B是________，反应方程为____________。若将单质B溶于盐酸中，再向所得溶液中滴加足量的NaOH溶液后振荡，可看到的现象为___________，此过程用化学方程可以表示为______________。
(2)②所发生各反应的离子方程式是：___________________和___________________。
(3)若溶液D的体积仍为0.15L，则该溶液中c(Mg2＋)为________，c(Fe2＋)为________。
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】二氧化硅又称硅石，是制备硅及含硅化合物的重要原料。部分转化过程如图所示，下列说法正确的是
A.SiO2既能发生②反应，又能发生③反应，说明SiO2属于两性氧化物
B.④反应是水泥工业的化学反应原理之一，⑤反应可证明H2CO3酸性强于H2SiO3
C.①反应的生成物除Si外还有CO2，硅胶可用作催化剂的载体
D.除了粗硅的制备和提纯过程中涉及的反应外，图中所示其他反应都是非氧化还原反应
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如下：
请回答下列问题：
（1）若规定气体的流动方向为从左到右，则组合实验装置时各仪器的连接顺序是：
空气→Ⅳ→____→___→____（填“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ”，仪器不能重复使用）。
（2）装置Ⅳ中盛放的药品是____，其作用是_______。
（3）装置Ⅱ的作用是______。
（4）操作中通空气和加热的先后顺序为________。
（5）若去掉装置Ⅲ，装置Ⅰ中除反应生成Na2O2外，还可能发生的反应有______（写出两个化学方程式）。
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】《自然》杂志于2018年3月15日发布，中国留学生曹原用石墨烯实现了常温超导。这一发现将在很多领域发生颠覆性的革命。镓(Ga)、硒(Se)的单质及某些化合物如砷化镓等都是常用的半导体材料，超导和半导体材料都广泛应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。请回答下列与碳、砷、镓、硒有关的问题。
(1)基态硒原子的核外价层电子排布式为___，与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有___种，SeO3的空间构型是___。
(2)化合物[EMIM][AlCl4]具有很高的应用价值，EMIM+结构如图所示。
①EMIM+离子中各元素电负性由大到小的顺序是___。
②EMIM+离子中碳原子的杂化轨道类型为___。
③大π键可用符号π
表示，其中m、n分别代表参与形成大π键的原子数和电子数，则EMIM+离子中的大π键应表示___。
(3)石墨烯中部分碳原子被氧化后，转化为氧化石墨烯如图所示，转化后1号C原子与相邻C原子间键能变小，原因是___。
(4)GaAs为原子晶体，密度为ρgcm-3，其晶胞结构如图所示，Ga和As的原子半径分别为apm和bpm，GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为A，则阿伏加德罗常数的值为NA=___。(用字母表示)
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】有以下物质：①石墨；②氯化氢气体；③酒精；④氨水；⑤二氧化碳；⑥碳酸氢钠固体；⑦氯化铁溶液；⑧纯醋酸；⑨氧化钠固体；⑩铝。
（1）属于非电解质的是______________；属于强电解质的是__________；属于弱电解质的是___________。（用序号填空）
（2）写出物质⑥溶于水溶液显碱性的原因_______（用离子方程式和简要文字说明作答）
（3）写出物质⑥和⑧在水中反应的离子方程式：_____________。
（4）配制溶液⑦时通常将⑦先溶于___________，然后再加水稀释，通过增加溶液中_______的浓度以防止其发生水解。
（5）浓度、体积相同的②和⑧的溶液，加入相同形状且足量的Zn粒，反应速率快的是___（用序号填空）；pH值、体积相同的②和⑧的溶液时，产生气体的量多的是________。（用序号填空）
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】联氨(N2H4)常温下为无色液体，可用作火箭燃料。下列说法不正确的是
①2O2(g)＋N2(g)=N2O4(l) ΔH1
②N2(g)＋2H2(g)= N2H4(l) ΔH2
③O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g) ΔH3
④2 N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH4=1048.9 kJ·mol-1
A.ΔH4﹦2ΔH32ΔH2ΔH1
B.O2(g)＋2H2(g)
2H2O(l) ΔH5，ΔH5＞ΔH3
C.1 mol O2(g)和 2 mol H2(g)具有的总能量高于 2 mol H2O(g)
D.联氨和 N2O4 作火箭推进剂的原因之一是反应放出大量的热且产物无污染
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】秋冬季是雾霾高发的季节，其中汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的主要原因之一。
（1）工业上利用甲烷催化还原NO，可减少氮氧化物的排放。
已知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ·mol1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ·mol1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为_____________________________________。
（2）汽车尾气催化净化是控制汽车尾气排放、减少汽车尾气污染的最有效的手段，主要原理为2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)ΔH<0
T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程(0～15min)中NO的物质的量随时间变化如上图所示。
①已知：平衡时气体的分压＝气体的体积分数×体系的总压强，T℃时达到平衡，此时体系的总压强为p=20MPa，则T℃时该反应的压力平衡常数Kp＝_______；平衡后，若保持温度不变，再向容器中充入NO和CO2各0.3mol，平衡将_____(填“向左”、“向右”或“不”)移动。
②15min时，若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如图所示的变化，则改变的条件可能是__(填序号)
A.增大CO浓度B.升温C.减小容器体积D.加入催化剂
（3）工业上常采用“碱溶液吸收”的方法来同时吸收SO2，和氮的氧化物气体(NOx)，如用氢氧化钠溶液吸收可得到Na2SO3、NaHSO3、NaNO2、NaNO3等溶液。已知：常温下，HNO2的电离常数为Ka=7×10-4，H2SO3的电离常数为Ka1=1.2×10-2、Ka2=5.8×10-8。
①常温下，相同浓度的Na2SO3、NaNO2溶液中pH较大的是______溶液。
②常温下，NaHSO3显___性(填“酸”“碱”或“中”，判断的理由是(通过计算说明)_____________。
（4）铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种，常见有+3、+4两种价态。雾霾中含有大量的污染物NO，可以被含Ce4+的溶液吸收，生成NO2-、NO3-（二者物质的量之比为1∶1)。可采用电解法将上述吸收液中的NO2-转化为无毒物质，同时再生Ce4+，其原理如图所示。
①Ce4+从电解槽的_____(填字母代号)口流出。
②写出阴极的电极反应式：_______________________________。
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