题目内容
16．已知NaN3与硝酸钾可以发生反应：10NaN3+2KNO3═K2O+5Na2O+16N2↑，NA表示阿伏加德罗常数的值．若还原产物所含的氮原子比氧化产物所含的氮原子少2.8mol，则下列判断正确的是（ ）| A． | 有1.25mol NaN3被氧化 | B． | 被还原的N原子的数目是0.2NA | ||
| C． | 转移电子的物质的量为2mol | D． | 标准状况下生成44.8L N2 |
分析 10NaN3+2KNO3═K2O+5Na2O+16N2↑中，只有N元素化合价发生变化，N元素的化合价分别由负价升高为0、由+5价降低为0，根据反应方程式可知，每当生成16molN2，则氧化产物比还原产物多14mol，转移电子的物质的量为10mol，被氧化的N原子的物质的量为30mol，有2molKNO3被还原，若还原产物所含的氮原子比氧化产物所含的氮原子少2.8mol，则生成3.2molN2，转移电子的物质的量为2mol，被氧化的N原子的物质的量为6mol，以此解答该题．
解答 解：10NaN3+2KNO3═K2O+5Na2O+16N2↑中，只有N元素化合价发生变化，N元素的化合价分别由负价升高为0、由+5价降低为0，根据反应方程式可知，每当生成16molN2，则氧化产物比还原产物多14mol，转移电子的物质的量为10mol，被氧化的N原子的物质的量为30mol，有2molKNO3被还原，若还原产物所含的氮原子比氧化产物所含的氮原子少2.8mol，则生成3.2molN2，转移电子的物质的量为2mol，被氧化的N原子的物质的量为6mol，
A．由上述分析可知，被氧化的N原子为6mol，则2molNaN3被氧化，故A错误；
B．生成3.2molN2，被氧化的N原子的物质的量为6mol，由N原子守恒可知，被还原的N原子为3.2mol×2-6mol=0.4mol，数目为0.4NA，故B错误；
C．由上述分析可知，转移电子的物质的量为2mol，故C正确；
D．生成3.2molN2，其标况下体积为3.2mol×22.4L/mol=71.68L，故D错误；
故选C．
点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化及基本概念为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．
| A． | 6.02×1023个碳-12原子就是阿伏加德罗常数 | |
| B． | 1mol氧含6.02×1023个O2分子 | |
| C． | 1molCaCl2中含3mol离子 | |
| D． | 0.5molCl2含1mol氯 |
氮的固定是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程．Ⅰ．（1）在容积固定且为2L的密闭容器中进行反应：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），
恒温条件下，体系中某两种物质的物质的量随时间关系如图1，回答下列问题：
用H2表示15分钟内的反应速率为v（H2）=0.02mol/（L•min）．
（2）实验室制取氨气的化学反应方程式：2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O．
Ⅱ．自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N2与O2反应生成NO．
（1）反应需要在闪电或极高温条件下发生，说明该反应A．（填字母）
A．所需的活化能很高 B．吸收的能量很多
（2）在不同温度下，反应N2（g）+O2（g）?2NO（g）的平衡常数K如下表：
| 温度/℃ | 1538 | 1760 | 2404 |
| 平衡常数K | 0.86×10-4 | 2.6×10-4 | 64×10-4 |
Ⅲ．最近一些科学家研究用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实现氮的固定--电解法合成氨，大大提高了氮气和氢气的转化率．总反应式为：N2+3H2$?_{一定条件}^{SCT陶瓷}$2NH3，则在电解法合成氨的过程中，应将H2不断地通入阳极（填“阴”或“阳”），向另一电极通入N2，该电极的反应式为N2+6H++6e-=2NH3．
Ⅳ．据报道，在一定条件下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，主要产物为NH3，相应的反应方程式为：2N2（g）+6H2O （g）?4NH3（g）+3O2（g）△H=Q kJ/mol
（1）上述反应的平衡常数表达式为$\frac{{c}^{4}（N{H}_{3}）×{c}^{3}（{O}_{2}）}{{c}^{2}（{N}_{2}）×{c}^{6}（{H}_{2}O）}$．
（2）取五份等体积N2和H2O的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入体积相同的恒容密闭容器中，在温度不同的情况下发生反应，反应相同时间后，测得氨气的体积分数φ（N2）与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述反应的Q＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．