1、计算题 科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：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，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、 ">
1、计算题 科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：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，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3 h）:
T/K
| 303
| 313
| 323
| 353
|
NH3生成量/（10-6 mol）
| 4.8
| 5.9
| 6.0
| 2.0
|
相应的热化学方程式如下：
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/vz5eswhj4mu.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">N2(g)+3H2O(l)? 2NH3(g)+
![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/dy0domc11z2.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">O2(g)
ΔH=\"+765.2\" kJ·mol-1
回答下列问题：
![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/gvleymb4ws4.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/gvleymb4ws4.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/gvleymb4ws4.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/gvleymb4ws4.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/gvleymb4ws4.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/gvleymb4ws4.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/gvleymb4ws4.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
（1）请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。
（2）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：
?。
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/kg5euyyb5zv.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">（3）工业合成氨的反应为N2（g）+3H2(g)? 2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入
0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/z3jk3j14p1z.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">。计算：
①该条件下N2的平衡转化率；
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/nafx32o4olr.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">②该条件下反应2NH3（g）? N2(g)+3H2(g)的平衡常数。
参考答案：
（1）![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/gvleymb4ws4.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/gvleymb4ws4.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/bahpe5kszw0.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
(2)升温、增大N2浓度、不断移出生成物![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/gvleymb4ws4.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/gvleymb4ws4.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/gvleymb4ws4.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/gvleymb4ws4.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/gvleymb4ws4.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/gvleymb4ws4.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/gvleymb4ws4.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
（3）①66.7%?②5.0×10-3mol2·L-2
本题解析：（1）催化剂能降低反应的活化能，改变反应的历程，使一个高能变过程变为几个能量相对低的过程，使反应易发生。要点是有催化剂时能量低而过程阶段多了。图见答案。
（2）加快反应速率且增大NH3生成量的方法是升温、增大N2浓度、不断移出生成物。
（3）解：①设反应过程消耗xmolN2(g)。
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/003okgholse.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">N2（g）+3H2(g)? 2NH3(g)
起始物质的量/mol? 0.60? 1.60? 0
平衡物质的量/mol? 0.60-x? 1.60-3x? 2x
平衡时反应体系总物质的量=［（0.60-x）+(1.60-3x)+2x］mol=\"(2.20-2x)\" mol
NH3(g)的物质的量分数=2x÷(2.20-2x)=4/7
x=0.40
N2的平衡转化率=![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/baaycsmh1hh.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">×100%=66.7%
![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/pmjychgddoq.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">②设反应2NH3（g）? N2(g)+3H2(g)的平衡常数为K。平衡时，c(NH3)=2×0.40 mol÷2.0 L=
0.40 mol·L-1c(N2)=\"(0.60-0.40)\" mol÷2.0 L=\"0.10\" mol·L-1
c(H2)=(1.60-3×0.40) mol÷2.0 L=\"0.20\" mol·L-1
K=![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/3ohdheowid3.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">=［(0.10 mol·L-1?)×（0.20 mol·L-1）3］÷(0.40 mol·L-1)2
=5.0×10-3mol2·L-2
本题难度：一般
2、填空题 （9分）建筑工地常用的NaNO2因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应：
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/wip5q2zpwx2.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/p0eyqjksttm.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
（1）配平并标出电子转移的方向和数目。
（2）上述反应的氧化剂是?；若有1 mol的还原剂被氧化，则反应中转移电子的的数目是?。
（3）根据上述反应，可用试纸和生活中常见的物质进行实验，以鉴别NaNO2和NaCl，可选用的物质有：① 水?② 碘化钾淀粉试纸 ![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/4fmg4q4vgti.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?③ 淀粉?④ 白酒?⑤ 食醋，进行实验，下列几组合适的是?（填序号）。
A．③⑤
B．①②④
C．①②⑤
D．①②③⑤
（4）某厂废切削液中，含有2%—5%的NaNO2，直接排放会造成污染，采用NH4Cl，能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2，反应的化学方程式为 ?；该反应中被氧化的元素是?。
（5）采用烧碱处理硝酸工业尾气可以获得副产品NaNO2，变废为宝。若采用a L b mol/L的烧碱处理硝酸工业尾气，最多可以获得NaNO2的物质的量为?mol。
参考答案：（1）![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/54crsh1nikq.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">（2分）
（2）NaNO2（1分）；6．02×1023或NA（1分）?（3）C （1分）
（4）NH4Cl + NaNO2 ＝NaCl + N2↑+2H2O （2分）NH4Cl中![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/iaszqwpog3z.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">（1分）（5）ab （1分）
本题解析：略
本题难度：一般
3、实验题 实验室可用NaNO3和浓H2SO4反应制取少量的硝酸(1)写出该反应的化学方程式______。
(2)必须用固体NaNO3的原因是______。
(3)实验时加热温度不宜过高的原因是______。
(4)实验装置中，不能用橡胶塞、橡胶导管的原因是______。
参考答案：(1)NaNO3+H2SO4(浓)![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/ptnayxbu3b3.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">NaHSO4+HNO3↑
(2)如使用NaNO3溶液HNO3不易挥发出来。
(3)加热温度过高会使硝酸分解。
(4)硝酸具有强氧化性，能腐蚀橡胶制品。
本题解析：根据实验室制硝酸的注意事项，不难找到答案。
本题难度：一般
4、填空题 下表是市场上销售的一种常见氮肥的包装说明书。请阅读有关内容后，回答下列问题：
主要成分
| NH4Cl
|
保存方法
| 干燥阴凉处存放
|
含氮量
| ≥25%
|
（1）NH4Cl和K2SO4都是可作化学肥料的物质。虽然它们没有共同的组成元素，但在物质（化合物）的分类中它们同属于_____________类。
（2）化学肥料通常所说的“含氮量”中的“氮”是指___________。（填序号）
A．氮分子
B．氮原子
C．氮离子
D．氮元素 E.
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600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/fbfcomyxebm.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
（3）请根据上述氮肥的保存方法，推测NH4Cl的性质之一是__________________________。
参考答案：（1）盐?（2）D?（3）受热容易分解
本题解析：氯化铵和硫酸钾都是盐类物质。化学肥料中的含氮量是指氮元素的质量分数。需在干燥阴凉处存放，说明氯化铵受热容易分解。
本题难度：简单
5、选择题 硝酸工业尾气中含有高浓度的NO和NO2，它们都是大气的重要污染物。已知某厂排放的尾气中NO、NO2的体积比为1:1，该厂采用NaOH溶液来处理该尾气，处理后所得溶液中只有一种含氮的钠盐。则该含氮的钠盐中，氮元素的化合价为?（?）
A．-3
B．+1
C．+3
D．+5
参考答案：C
本题解析：NO和NO21:1反应，为归中反应。最终为+3价，生成亚硝酸钠。
本题难度：一般
