16.氮及氮的化合物有著重要的用途.
(1)氮元素在周期表中的位置是第2周期VA族;NH3的電子式是
(2)將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程叫氮的固定,請舉例說明一種自然界中氮的固定的途徑N2+O2$\frac{\underline{\;放電\;}}{\;}$2NO(用化學(xué)方程式表示).
(3)工業(yè)合成氨是人工固氮的重要方法.2007年化學(xué)家格哈德•埃特爾證實了氫氣與氮氣在固體催化劑表面合成氨的反應(yīng)過程,示意如圖:

下列說法正確的是bc(選填字母).
a.圖①表示N2、H2分子中均是單鍵
b.圖②→圖③需要吸收能量
c.該過程表示了化學(xué)變化中包含舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的生成
(4)已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
則氨氣作燃料完全燃燒生成氮氣和水蒸氣的熱化學(xué)方程式是4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H=-1266kJ/mol.

分析 (1)氮元素原子序數(shù)為7,兩個電子層最外層5個電子,根據(jù)共價化合物電子式的書寫規(guī)則書寫;
(2)將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程叫氮的固定,如氮氣和氫氣合成氨、氮氣和氧氣放電反應(yīng)生成一氧化氮;
(3)a.氮氣分子中是三鍵;
b.圖②是表示N2、H2被吸附在催化劑的表面;圖③則表示在催化劑表面,N2、H2中的化學(xué)鍵斷裂;
c.在化學(xué)變化中,氮分子和氫分子在催化劑的作用下分解成氫原子和氮原子,然后原子又重新組合成新的分子;
(4)依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學(xué)方程式;

解答 解:(1)氮元素在周期表中的位置是第二周期,ⅤA族,A氨氣是共價化合物,各原子間通過共用電子對形成共價鍵,所以其電子式為:
故答案為:第2周期VA族,;
(2)將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程叫氮的固定,如氮氣和氫氣合成氨、氮氣和氧氣放電反應(yīng)生成一氧化氮,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:N2+O2$\frac{\underline{\;放電\;}}{\;}$2NO,
故答案為:N2+O2$\frac{\underline{\;放電\;}}{\;}$2NO;
(3)a.圖①表示N2、H2分子中不都是單鍵,氮氣是三鍵,故a錯誤;
b.分析題中圖可以知道,圖②表示N2、H2被吸附在催化劑表面,而圖③表示在催化劑表面,N2、H2中化學(xué)鍵斷裂,圖②→圖③需要吸收能量,故b正確;
c.在化學(xué)變化中,氮分子和氫分子在催化劑的作用下分解成氫原子和氮原子,然后原子又重新組合成新的分子,該過程表示了化學(xué)變化中包含舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的生成,故c正確;
故答案為:bc;
(4)①N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol,
依據(jù)蓋斯定律計算②×3-①×2得到氨氣作燃料完全燃燒生成氮氣和水蒸氣的熱化學(xué)方程式:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H=-1266 kJ/mol,
故答案為:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H=-1266 kJ/mol.

點評 本題考查了微粒結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)實質(zhì)的理解應(yīng)用、熱化學(xué)方程式書寫、原電池原理的理解應(yīng)用,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.698K時,向某V L的密閉容器中充入3mol H2(g)和3mol I2(g),發(fā)生反應(yīng):H2(g)+I2(g)?2HI(g),測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與時間變化的關(guān)系如右圖所示.請回答下列問題:
(1)容器的體積V=3L.
(2)反應(yīng)達到最大限度的時間是5s,該時間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(HI)=0.5mol/(L•s).

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7.已知:①C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/mol
②CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol
③H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol
④C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol
下列說法正確的是(  )
A.將2.4g炭完全轉(zhuǎn)化為水煤氣,然后再充分燃燒,整個過程放出熱量39.35kJ
B.C的燃燒熱為-110.5kJ/mol
C.H2的燃燒熱為-241.8kJ/mol
D.由反應(yīng)③可知,反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移5mol電子且生成液態(tài)水時放出的熱量大于604.5kJ

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4.運用化學(xué)反應(yīng)原理研究物質(zhì)的性質(zhì)具有重要意義.請回答下列問題:
(1)用CO可以合成甲醇.已知:
CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H1kJ•mol-1
CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H2kJ•mol-1
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l)△H3kJ•mol-1
則CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=2△H3+△H2-△H1kJ•mol-1
(2)一定壓強下,在容積為2L的密閉容器中充入1mol CO與2mol H2,在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H,平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示.
p2大于p1 (填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)向NH4HSO4溶液中滴加少量的Ba(OH)2溶液的離子方程式Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O.
(4)25℃,兩種酸的電離平衡常數(shù)如表.
Ka1Ka2
H2SO31.3×10-26.3×10-8
H2CO34.2×10-75.6×10-11
①HSO3-的電離平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c(S{{O}_{3}}^{2-})c({H}^{+})}{c(HS{{O}_{3}}^{-})}$.
②0.10mol•L-1Na2SO3溶液中離子濃度由大到小的順序為c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+).
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液混合,主要反應(yīng)的離子方程式為H2SO3+HCO3-=HSO3-+CO2↑+H2O.

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11.減少二氧化碳的排放是一項重要課題.
(1)CO2經(jīng)催化加氫可合成低碳烯烴:2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g)△H 在0.lMPa時,按n(CO2):n(H2)=1:3投料,如圖1所示不同溫度(T)下,平衡時的四種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)的關(guān)系.

①該反應(yīng)的△H<.(填或“>”、“=”、“<”).
②為提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率,除改變溫度外,還可采取的措施是加壓.
(2)甲醇和CO2可直接合成DMC:
2CH3OH(g)+CO2(g)?CH3OCOOCH3 (g)+H2O(g)
在恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是BD.
A.2v (CH30H)=v(CO2)    B.CH30H與H20的物質(zhì)的量之比保持不變
C.容器內(nèi)氣體的密度不變       D.容器內(nèi)壓強不變
(3)-定條件下Pd-Mg/Si02催化劑可使CO2“甲烷化”從而變廢為寶,其反應(yīng)機理如圖2所示,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+4H2=CH4+2H2O,反應(yīng)過程中碳元素的化合價為-2價的中間體是MgOCH2. 
(4)華盛頓大學(xué)的研究人員研究出一種方法,可實現(xiàn)水泥生產(chǎn)時C02零排放,其基本原理如圖3所示:
電解反應(yīng)在溫度小于900℃時進行,碳酸鈣先分解為CaO和C02,電解質(zhì)為熔融碳酸鈉,則陰極電極反應(yīng)式為3CO2+4e-=C+2CO32-;陽極的電極反應(yīng)式為2CO32--4e-=2CO2↑+O2↑.

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1.阿魏酸的結(jié)構(gòu)簡式為,符合下列條件的阿魏酸的同分異構(gòu)體的數(shù)目為
①苯環(huán)上有兩個取代基,且苯環(huán)上的一溴代物只有2種;
②能發(fā)生銀鏡反應(yīng);
③與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)可生成使澄清石灰水變渾濁的氣體;
④與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng).( 。
A.3種B.4種C.5種D.6種

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8.科技改變生活,充電寶已逐漸成為人們生活中的必需品.某充電寶工作時的總反應(yīng)式為:V2O3+xLi $?_{充電}^{放電}$ Li4V2O3,下列說法正確的是(  )
A.放電時正極上的電極反應(yīng)為:Li-e-═Li+
B.該充電寶的凝膠介質(zhì)可用KOH水溶液代替
C.充電時每生成14g Li,凝膠介質(zhì)中有2mol電子通過
D.充電時電池的正極失電子后Li4V2O3會轉(zhuǎn)化為V2O3

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5.下列實驗操作和現(xiàn)象對應(yīng)的結(jié)論正確的是( 。
選項實驗操作和現(xiàn)象結(jié) 論
A向溶液X中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成溶液X中可能含有SO42-
B2mL10%的CuSO4溶液中滴加2%的NaOH溶液4~6滴制得新制氫氧化銅,再滴加幾滴葡萄糖溶液,加熱檢驗葡萄糖中含有醛基
C向1mL濃度均為0.05mol•L-l NaCl、NaI的混合溶液中滴加2滴0.01mol•L-lAgNO3溶液,振蕩,沉淀呈黃色Ksp (AgCl)<Ksp(AgI)
D將Al2(SO43溶液蒸干、灼燒至恒重最終剩余固體是Al2O3
A.AB.BC.CD.D

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6.韓國三星公司因為手機電池爆炸而屢屢曝光,電池的安全性和環(huán)保性再次被公眾所重視. 一種以引火性高的聯(lián)氨(N2H4)為燃料的環(huán)保電池,工作時產(chǎn)生穩(wěn)定無污染的物質(zhì),原理如圖所示.下列說法正確的是( 。
A.N極為電源負極,聯(lián)氨從c口通入
B.負極上每消耗lmol N2H4,轉(zhuǎn)移6mol電子
C.正極的電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-═4OH-
D.可將聯(lián)氨改進為引火性低、穩(wěn)定性好的N2H4•H2O

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