Question

【题目】（1）如图的氮循环是生态系统物质循环的重要部分，人类活动加剧了氮循环中的物质转化。

①下列说法正确的是_______（填字母序号）

A.固氮过程中，N2只做氧化剂

B.硝化过程需要有氧化剂参与

C.反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响

D.同化、氨化过程中，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化

②反硝化过程中，CH3OH可作为反应的还原剂，1mol还原剂失去6mol电子。请将该反应的离子方程式补充完整：5CH3OH+□NO3—□_______+□_______+□_______+□_______，_____________

（2）研究表明，氮氧化物（NOx）和二氧化硫都与大气中雾霾的形成有关。

①已知：SO2生成SO3总反应方程式是2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ/mol

此反应可通过如下两步完成：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH1＝－113kJ/mol

NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)ΔH2＝_______。

②一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1mol，5min达到平衡，此时容器中NO2和NO的浓度之比为1∶3，则NO2的平衡转化率是_______。

（3）砷（As）是第四周期ⅤA族元素，其化合物，有着广泛的用途。

①AsH3的稳定性比NH3的稳定性_______（填“强’’或“弱’’）。用原子结构解释原因_______。

②常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式_______。

③298K时，将20mL3xmolL-1Na3AsO3、20mL3xmolL-1I2和20mLNaOH溶液混合，发生反应：AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43﹣)与反应时间（t）的关系如图所示。若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为_______。

Answer 1

【答案】BCD 5CH3OH+6NO3-N2↑+4HCO3-+CO32-+8H2O —41.8kJ/mol 75% 弱 N和As位于同一主族，As的电子层数比N的多，原子半径As比N的大，得电子能力As比N弱，非金属性As比N弱，氢化物AsH3的稳定性比NH3弱 2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S

【解析】

（1）①A．氮气在大气中氧化为亚硝酸根离子、硝酸根离子，N的化合价升高，被氧化，所以N2作还原剂，故A错误；

B．NH3转化成HNO2，增加了O元素，则NH3被氧气氧化，所以在硝化细菌作用下发生的硝化过程需要有氧化剂参与，故B正确；

C．反硝化过程，生成氮气，向大气提供氮气，即反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响，故C正确；

D．氨化过程是动植物蛋白转化为氨气或铵根离子，即有机物转化为无机物，同化、氨化过程中，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化，故D正确；

故选BCD。

②反硝化过程中，CH3OH可作为反应的还原剂，1mol还原剂失去6mol电子。CH3OH与硝酸根离子反应生成氮气、碳酸根离子、碳酸氢根离子和水，反应的离子方程式为：5CH3OH+6NO3-N2↑+4HCO3-+CO32-+8H2O，故答案为：5CH3OH+6NO3-N2↑+4HCO3-+CO32-+8H2O；

（2）①Ⅰ.2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1

Ⅱ.2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH1＝－113kJ·mol－1

盖斯定律计算（Ⅰ-Ⅱ）× 得到NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)ΔH2＝-41.8 kJ·mol－1，故答案为：-41.8 kJ·mol－1；

②一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1 mol，5min达到平衡，此时容器中NO2和NO的浓度之比为1：3，结合三行计算列式得到，设消耗NO2的物质的量为x：

NO2和NO的浓度之比为1：3，物质的量之比=1：3，（1-x）：x=1：3，x=0.75mol，NO2的平衡转化率=×100%=75%，

故答案为：75%；

（3）①非金属性：N>As，AsH3的稳定性比NH3的稳定性弱，用原子结构解释原因：N和As位于同一主族，As的电子层数比N的多，原子半径As比N的大，得电子能力As比N弱，非金属性As比N弱，氢化物AsH3的稳定性比NH3弱；

②常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫，结合电子转移配平得方程式为：2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S；

故答案为：2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S；

③列三段式如下：

根据平衡常数表达式K= ==，故答案为：。