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5.煤粉中的氮元素在使用过程中的转化关系如图所示:

(1)②中NH3参与反应的化学方程式为4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O.
(2)③中加入的物质可以是bd(填字母序号).
a.空气        b.CO         c.KNO3      d.NH3
(3)焦炭氮中有一种常见的含氮有机物吡啶(),其分子中相邻的C和N原子相比,N原子吸引电子能力更强(填“强”或“弱”),从原子结构角度解释原因:C和N原子在同一周期(或电子层数相同),N原子核电荷数更大,原子半径更小,原子核对外层电子的吸引力更强.
(4)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=a kJ•mol-1
N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=b kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=c kJ•mol-1
反应后恢复至常温常压,①中NH3参与反应的热化学方程式为4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(l)△H=(3c-3a-2b)kJ•mol-1

分析 (1)氨气在催化剂条件下与氧气反应生成一氧化氮和水;
(2)由图表可知,氮由+2价变成0价,应加还原剂;
(3)N的电负极强,所以N原子吸引电子能力更强,C和N原子在同一周期(或电子层数相同),N原子核电荷数更大,原子半径更小,原子核对外层电子的吸引力更强;
(4)N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=a kJ•mol-1 …①;N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=b kJ•mol-1…②;2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=c kJ•mol-1…③;3③-3①-2②得到4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(l),运用盖斯定律解题.

解答 解:(1)氨气在催化剂条件下与氧气反应生成一氧化氮和水,为重要的工业反应,反应的化学方程式4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O,
故答案为:4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O;
(2)氮由+2价变成0价,应加还原剂,CO和氨气,故选:bd;
(3)N的电负极强,所以N原子吸引电子能力更强,由于C和N原子在同一周期(或电子层数相同),N原子核电荷数更大,原子半径更小,原子核对外层电子的吸引力更强,故答案为:强;C和N原子在同一周期(或电子层数相同),N原子核电荷数更大,原子半径更小,原子核对外层电子的吸引力更强;
(4)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=a kJ•mol-1 …①;N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=b kJ•mol-1…②;2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=c kJ•mol-1…③;而①的反应为:4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(l),所以△H=3③-3①-2②,则△H=(3c-3a-2b) kJ•mol-1,所以热化学方程式为:4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(l)△H=(3c-3a-2b) kJ•mol-1,故答案为:4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(l)△H=(3c-3a-2b) kJ•mol-1

点评 本题考查较为综合,涉及氨气的制备、性质以及氮氧化物的性质,侧重于基础知识的考查,题目较为简单,注意相关基础知识的学习与积累.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.在8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl反应中,若有标准状态下3.36LCl2参加反应,则被氧化的NH3的质量为(  )
A.13.6gB.10.2gC.6.8gD.1.7g

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16.下列说法正确的是(  )
A.Fe(OH)3胶体无色、透明,能产生丁达尔效应
B.硫酸溶液的导电性一定比醋酸溶液的导电性强
C.用萃取分液的方法除去酒精中的水
D.SO3溶于水后得到的溶液可以导电,但SO3是非电解质

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质) 制取七水合硫酸亚铁(FeSO4•7H2O),流程如图1:

(1)浸取时,溶液中的Fe2+易被空气中的O2氧化,其离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O.能提高烧渣浸取速率的措施有AC(填字母).
A.将烧渣粉碎   B.降低硫酸的浓度   C.适当升高温度
(2)还原时,试剂X的用量与溶液pH的变化如图2所示,则试剂X可能是B(填字母).
A.Fe粉     B.SO2     C.NaI
还原结束时,溶液中的主要阴离子有SO42-
(3)滤渣II主要成分的化学式为Al(OH)3;由分离出滤渣II后的溶液得到产品,进行的操作是蒸发浓缩、冷却结晶过滤、洗涤、干燥.

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20.甲学生对Cl2与FeCl2和KSCN混合溶液的反应进行实验探究.
操  作现  象
I.A中溶液变红
II.稍后,溶液由红色变为黄色
(1)B中反应的离子方程式是Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O.
(2)A中溶液变红的原因是Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+,Fe3+与SCN-反应生成红色的硫氰化钾,所以溶液变红.
(3)为了探究现象II的原因,甲同学进行如下实验.
①取A中黄色溶液于试管中,加入NaOH溶液,有红褐色沉淀生成,则溶液中一定存在Fe3+
②取A中黄色溶液于试管中,加入过量的KSCN溶液,最终得到红色溶液,甲同学的实验证明产生现象II的原因是SCN-与Cl2发生了反应.
(4)甲同学猜想SCN-可能被Cl2氧化了,他又进行了如下研究.
资料显示:SCN-的电子式为
①同学认为SCN-中碳元素没有被氧化,理由是SCN-中的碳元素是最高价态+4价.
②A中黄色溶液于试管中,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,由此证明SCN-中被氧化的元素是硫元素.
③通过实验证明了SCN-中氮元素转化为NO3-,他的实验方案是取足量铜粉于试管中,加入A中黄色溶液和一定量的稀盐酸,加热,观察到试管上方有红棕色气体生成,证明A中存在,SCN-中氮元素被氧化成NO3-
④SCN-与Cl2反应生成1mol CO2,则转移电子的物质的量是16mol.

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10.用下图表示的一些物质或概念间的从属关系中不正确的是(  )
XYZ
A甲烷有机化合物
B胶体分散系混合物
C置换反应氧化还原反应离子反应
D碱性氧化物金属氧化物氧化物
A.AB.BC.CD.D

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17.随原子序数的递增,八种短周期元素(用字母X等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图1所示.

根据判断出的元素回答问题:
(1)z在元素周期表的位置是第二周期VA族.
(2)比较d、f简单离子的半径大小(用化学符号表示,下同)O2->Al3+
比较d、g元素的简单气态氢化物的稳定性大小H2O>H2S.
(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式 (或).
(4)已知1mol固体e的单质在足量d2气体中燃烧,恢复至室温,放出255.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=-511kJ•mol-1
(5)由上述元素组成的离子化合物 Q:eh 和 W:e2gd4,若电解含2mol Q和2mol W的混合水溶液,当阳极产生44.8L气体(标准状况下,且不考虑气体的溶解和损失)时,电路中转移电子的物质的量为6mol.
(6)上述元素可组成盐R:zx4f(gd42.向盛有10mL1mol•L-1R溶液的烧杯中滴加1mol•L-1 NaOH溶液,沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如图2:
①R溶液中,离子浓度由大到小的顺序是c(SO42-)>c(NH4+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-).
②写出m点发生反应的离子方程式NH4++OH-=NH3•H2O.
③若在R溶液中改加20mL 1.2mol•L-1Ba(OH)2溶液,充分反应后,溶液中产生沉淀的物质的量为0.022mol.

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14.碳、氧、氯、铁是与人类生产、生活息息相关的化学元素.
(1)基态铁原子的外围电子排布式为3d64s2
(2)与CO互为等电子体的分子和离子分别为N2和CN-(各举一种即可,填化学式),CO分子的电子式为
(3)在CH4、CO、CH3OH中,碳原子采取sp3杂化的分子有CH4、CH3OH,CH3OH的熔、沸点比CH4高,其主要原因是CH3OH分子之间有极性,同时分子之间还存在着氢键的作用.
(4)C、O、Cl三种元素的电负性由大到小的顺序为O>Cl>C(用元素符号表示).COCl2俗称光气,分子中C原子采取sp2杂化成键,根据原子轨道重叠方式的不同来看,碳原子与氧原子之间形成共价键的类型和数目为1个σ键1个π键.
(5)甲烷和四氯化碳具有相似的空间结构,但常温下甲烷是气体,四氯化碳是液体,其原因是组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高.

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15.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(  )
A.打开冰镇啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯,杯中立即泛起大量泡沫
B.镀层破损后,马口铁(镀锡的铁)比白铁(镀锌的铁)更易腐蚀
C.加热后的纯碱水洗油污比冷碱水效果好
D.FeCl3滴入沸水中,煮沸片刻得到红褐色胶体

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