题目内容
【题目】氮氧化物(主要为NO和NO2)是大气污染物，如何有效地消除氮氧化物污染是目前科学家们研究的热点问题之一。
(1)用尿素[CO(NH2)2]吸收氮氧化物是一种可行的方法。
①尿素在高温条件下与NO2反应转化成无毒气体，该反应的化学方程式为___________；用尿素溶液也可吸收氮氧化物，研究表明，氮氧化物气体中NO的体积分数越大，总氮被还原率越低，可能的原因是______。
②在一个体积固定的真空密闭容器中充入等物质的量的CO2和NH3，在恒定温度下使其发生反应2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g)并达到平衡，混合气体中氨气的体积分数随时间的变化如图所示：
则A点的v正(CO2)___________(填“>”“<”或“=”)B点的v逆(H2O)，原因是________________。
(2)已知O3氧化氮氧化物的主要反应的热化学方程式如下：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=akJ·mol－1，NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)△H2=bkJ·mol－1，6NO2(g)+O3(g)===3N2 O5(g)△H3=c kJ·mol－1，则反应4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)的△H=___________kJ·mol－1。
(3)氮氧化物也可用碱溶液吸收。若NO和NO2混合气体被NaOH溶液完全吸收，只生成一种盐，则该盐的化学式为_______；已知常温下，Ka(HNO2)=5×10－4,则反应HNO2(aq)+NaOH(aq)NaNO2(ag)+H2O(1)的平衡常数K=___________，相同物质的量浓度的HNO2、NaNO2混合溶液中，各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为___________。
【答案】4CO(NH2)2+6NO2
7N2+4CO2+8H2O NO不溶于水，难以与尿素接触反应 > 由图像知，A点是反应由起始到平衡的反应过程之中，B点反应已达平衡状态，此过程中v正逐渐减小，故A点v正(CO2)>B点的v正(CO2)= B点的v逆(CO2)= v逆(H2O) 
(a+2c-2b) NaNO2 5×1010 c(NO2-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
【解析】
(1)①尿素在高温条件下与NO2反应，氮元素发生了归中反应，生成氮气和二氧化碳，据此写出反应的化学方程式；
随着NO和NO2配比的提高，NO的量增多，而NO不溶于水，也不与水反应，难以与尿素接触反应，造成总氮还原率降低；
②由图像知，A点是反应由起始到平衡的反应过程之中，B点反应已达平衡状态，此过程中v正逐渐减小，故A点v正(CO2)>B点的v正(CO2)=B点的v逆(CO2)= v逆(H2O)；
（2）①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H1=akJ·mol－1，
②NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H2=bkJ·mol－1，
③6NO2(g)+O3(g)===3N2 O5(g) △H3=c kJ·mol－1，
由盖斯定律，[①-2×②+③×2]×可得：4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)，△H进行相应的计算；
(3)若NO和NO2混合气体被NaOH溶液完全吸收，只生成一种盐，说明NO中N元素化合价升高，NO2中N元素化合价降低，产物中N元素化合价为+3价；
根据平衡常数K=
=
计算；
相同物质的量浓度的HNO2、NaNO2混合溶液中， HNO2的电离大于NO2-的水解，据此分析离子浓度大小。
(1)①尿素[CO(NH2)2]中氮元素化合价为-3价，而NO2中的氮元素的化合价为+4价，尿素在高温条件下与NO2反应，氮元素发生了归中反应，生成氮气和二氧化碳，反应的化学方程式为：4CO(NH2)2+6NO27N2+4CO2+8H2O；
随着NO和NO2配比的提高，NO的量增多，而NO不溶于水，也不与水反应，难以与尿素接触反应，造成总氮还原率降低，所以氮氧化物气体中NO的体积分数越大，总氮被还原率越低；
②由图像知，A点是反应由起始到平衡的反应过程之中，B点反应已达平衡状态，此过程中v正逐渐减小，故A点v正(CO2)>B点的v正(CO2)=B点的v逆(CO2)= v逆(H2O)
则A点的v正(CO2)> B点的v逆(H2O)；
故答案为：4CO(NH2)2+6NO27N2+4CO2+8H2O；NO不溶于水，难以与尿素接触反应；>；由图像知，A点是反应由起始到平衡的反应过程之中，B点反应已达平衡状态，此过程中反应物的浓度逐渐减小导致v正逐渐减小，故A点v正(CO2)>B点的v正(CO2)= B点的v逆(CO2)= v逆(H2O)；
（2）①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H1=akJ·mol－1，
②NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H2=bkJ·mol－1，
③6NO2(g)+O3(g)===3N2 O5(g) △H3=c kJ·mol－1，
由盖斯定律，[①-可得：4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)，则△H=(a+2c-2b)
kJ/mol，
故答案为：(a+2c-2b)；
(3)若NO和NO2混合气体被NaOH溶液完全吸收，只生成一种盐，说明NO中N元素化合价升高，NO2中N元素化合价降低，产物中N元素化合价为+3价，发生反应的化学方程式为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，则该盐的化学式为NaNO2；
HNO2(aq)+NaOH(aq)
NaNO2(ag)+H2O(1)的离子方程式为HNO2(aq)+OH-(aq)NO2-(ag)+H2O(1)
平衡常数K===
=5×1010；
由Ka(HNO2)=5×10－4，知HNO2为弱酸，NO2-的水解常数Kh=
=
=2×10-11，Ka(HNO2)> Kh，
故相同物质的量浓度的HNO2、NaNO2混合溶液中， HNO2的电离作用大于NO2-的水解作用，所以各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为c(NO2-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)；
故答案为：5×1010；c(NO2-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
一线名师提优试卷系列答案
【题目】A、B、C、D、E是元素周期表前四周期中的常见元素，原子序数依次增大，相关信息如下：
元素 | 相关信息 |
A | 基态原子的价电子排布式为nSnnPn |
B | 元素原子的核外p电子数比s电子数少1个 |
C | 最外层电子数是电子层数的3倍 |
D | 简单离子是第三周期元素中离子半径最小的 |
E | 价电子层中的未成对电子数为4 |
请回答下列问题：
（1）写出下列元素符号：A______， B_______，C________，D__________。
（2）写出C元素在周期表的位置_________，E2+价电子的轨道表示式______________,B元素能量最高的电子为____轨道上的电子，其轨道呈______形。
（3）按原子轨道的重叠方式，1molA与C形成的最高价化合物中σ键有______个，π键有______个。(阿伏加德罗常数的值用NA表示)
（4）B、C、D的简单离子的半径由大到小的顺序为________(用离子符号表示)。
（5）写出C的核外有18个电子的氢化物的电子式_____________。