题目内容
4．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：（1）N4最初由罗马大学的Fulvio Cacace及其同事发现，并命名为“tetranitrogen”（“氮4”）．其结构为正四面体（如图1所示），与白磷分子相似．已知断裂1mol N-N键吸收193kJ热量，断裂1mol N≡N键吸收941kJ热量，则下列说法正确的是DF（不定项）．
A．N4的熔点比P4高 B．N4形成的晶体为原子晶体
C．N4是N2的同系物 D．1mol N4气体转化为N2时要放出724kJ能量
E．N4是氮气的一种同位素 F．相同质量的N4和N2所含原子个数比为1：1
（2）在0.5L的密闭容器中，充入一定量的氮气和氢气进行反应，三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图2所示．则Y是H2，2min内N2的反应速率υ（N2）=0.1mol•L-1•min-1．
（3）如图3是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图（图中涉及物质均为气态），该反应时放热（选填“放”或“吸”）热反应，请写出NO2和CO反应的化学方程式NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol-1．
（4）已知：N2（g）+2NO2（g）═4NO（g）；△H=+292kl•mol-1，则反应2NO（g）+2CO（g）═2CO2（g）+N2（g）的△H=-760kJ/mol．
分析 （1）A．结构相似的分子晶体，熔点与相对分子质量成正比；
B．该物质存在分子，属于分子晶体；
C．同种元素的不同单质互为同素异形体；
D．从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个N-N键，根据反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能计算；
E．同种元素的不同单质互为同素异形体；
F．相同质量的N4和N2所含原子个数相同．
（2）根据氮气和氢气的反应之比，可知Y为氢气；根据化学反应速率计算公式分析；
（3）反应物的总能量大于生成物的总能量；先求出此反应的焓变，根据热化学方程式的书写规则再写出热化学方程式；
（4）①NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol-1，
②N2（g）+2NO2（g）═4NO（g）；△H=+292kl•mol-1，
根据盖斯定律计算反应热．
解答 解：（1）A．N4与白磷（P4）结构相似，均为分子晶体，由于N4相对分子质量小于P4，故其分子间作用力弱于P4，其熔点低于P4，故A错误；
B．该物质存在分子，属于分子晶体，不属于原子晶体，故B错误；
C．同种元素的不同单质互为同素异形体，则N4是N2的同素异形体，故C错误；
D．从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个N-N键，根据N4（g）=2N2（g）△H，有△H=6×193 kJ•mol-1-2×941 kJ•mol-1=-724 kJ•mol-1，则1 mol N4气体转化为N2时要放出724 kJ能量，故D正确；
E．同种元素的不同单质互为同素异形体，同位素是原子，故E错误；
F．相同质量的N4和N2所含原子个数相同，即原子个数比为1：1，故F正确；
故答案为：DF．
（2）根据氮气和氢气的反应之比，可知Y为氢气；2min内N2的反应速率υ（N2）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.1mol}{0.5L×2min}$=0.1mol•L-1•min-1；
故答案为：H2、0.1mol•L-1•min-1；
（3）由图象可知反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应；该反应的焓变△H=E1-E2=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，则热化学方程式为：NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol-1；
故答案为：放热；NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol-1；
（4）①NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol-1，
②N2（g）+2NO2（g）═4NO（g）；△H=+292kl•mol-1，
根据盖斯定律：2×①-②得2NO（g）+2CO（g）═2CO2（g）+N2（g）△H=-760kJ/mol；
故答案为：-760kJ/mol．
点评 本题考查了反应热的计算、热化学方程式的书写、反应速率的计算等，题目涉及的知识点较多，难度中等，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力．
心算口算巧算一课一练系列答案| A． | 将溶液稀释到原体积的10倍 | B． | 加入适量的醋酸钠固体 | ||
| C． | 加入等体积0.2mol/L盐酸 | D． | 提高溶液的温度 |
| A． | 将FeCl3溶液直接蒸干制取无水FeCl3固体 | |
| B． | 配制CuSO4溶液时，需加入少量的稀硫酸以抑制Cu2+水解 | |
| C． | 酸碱中和滴定实验中，用待测溶液润洗锥形瓶以减小实验误差 | |
| D． | 用广泛pH试纸测定溶液pH时，试纸需预先用蒸馏水湿润 |
（注明反应条件）．
| A． | 由H、O原子形成2 mol H2O（g），共吸收1852 kJ能量 | |
| B． | 拆开2mol H2（g）和1 mol O2（g）中的化学键成为H、O原子，共放出1368 kJ能量 | |
| C． | 2mol H2（g）和1 mol O2（g）反应生成2 mol H2O（g），共放出484 kJ能量 | |
| D． | 2mol H2（g）和1 mol O2（g）反应生成2 mol H2O（l），共吸收484 kJ能量 |
| 实验序号 | H2O2溶液浓度 | H2O2溶液温度 | 催化剂 | 所用时间 |
| ① | 5% | 20℃ | 2滴1mol/LFeCl3 | t |
| ② | 5% | 40℃ | 2滴1mol/LLFeCl3 | t |
| ③ | 10% | 20℃ | 2滴1mol/LLFeCl3 | t |
| ④ | 5% | 20℃ | 不使用 | t |
（1）实验①②是研究温度对反应速率的影响．
（2）实验测得t1＞t3原因是其他条件相同时，实验③的反应物浓度大于实验①的反应物浓度，所以实验③的反应速率大于实验①的反应速率．
（3）实验①④的测定过程如图，曲线a对应的实验序号是①（填“①”或“④”）．
| A． | 氯化氢气体 | B． | 无水酒精 | C． | 熔融的氯化钠 | D． | 硫酸铜晶体 |
| A． | 单位时间内生成n mol O2的同时生成n mol NO2 | |
| B． | 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO | |
| C． | 混合气体的密度不再改变的状态 | |
| D． | 混合气体的颜色不再改变的状态 |
．
+2NaOH$→_{水}^{△}$
+2NaBr C→D
E→Hn
$\stackrel{一定条件}{→}$
+（n-1）H2O
表示（其中X、Y均不为H），试写出符合上述通式且能发生银镜反应的四种物质的结构简式：
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