题目内容
【题目】合理应用和处理氮的化合物,在生产生活中有重要意义。
(1)氮和磷是同主族元素,下列能说明二者非金属性相对强弱的是________(填编号)。
a.NH3比PH3稳定性强
b.常温下,氮气是气体,磷单质是固体
c.氮气与氢气化合比磷与氮气化合更容易
d.硝酸显强氧化性,磷酸不显强氧化性
(2)某温度下氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应:
i. 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) △H1< 0
ii. 2NO2(g)+ NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) △H2< 0
现有反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) ,则反应热△H3=_____(用△H1、△H2表示)。
(3)下表是当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后,在200℃、400℃、600℃下发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol。达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。
① 曲线a 对应的温度是_______________。
② 上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是_________。
③ M点对应的H2转化率是_____________。
(4)亚硝酸盐是食品添加剂中毒性较强的物质之一。在含Cu+的酶的活化中心中,亚硝酸根离子可转化为NO。写出Cu+和亚硝酸根(NO2-)离子在酸性水溶液中反应的离子方程式__________。
(5)工业制硫酸的尾气中含较多的SO2,为防止污染空气,回收利用SO2,工业上常用氨水吸收法处理尾气。用氨水SO2,当吸收液显中性时,溶液中离子浓度关系正确的是_______(填字母)。(已知:NH4HSO3溶液显酸性。)
a.c(NH4+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
b.c(NH4+)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)
c.c(NH4+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)
【答案】 ac 2ΔH2-ΔH1或-(ΔH1-2ΔH2) 200 ℃ K(M)=K(Q)>K(N) 75% Cu++ NO2-+ 2H+=Cu2++ NO↑+ H2O ab
【解析】(1)a.氢化物的稳定性越强,则非金属的非金属性越强,NH3比PH3稳定性强,则N元素非金属性大于P,故正确;b.非金属单质的状态与非金属元素的非金属性强弱无关,故错误;c.非金属单质与氢气反应越容易,则该非金属的非金属性越强,氮气与氢气能直接化合,磷与氢气很难直接化合,所以N元素的非金属大于P,故正确;d.元素最高价氧化物的水化物酸性越强,该元素的非金属性越强,与其氧化性无关,故错误;故选ac;
(2)已知:i. 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) △H1< 0,ii. 2NO2(g)+ NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) △H2< 0,根据盖斯定律可知,由ii×2-i可得:4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),则反应热△H3=2ΔH2-ΔH1;
(3)①合成氨的反应为放热反应,反应温度越高,越不利于反应的进行,曲线a的氨气的物质的量分数最高,其反应温度对应相对最低,所以a曲线对应温度为200°C;
② 平衡常数与温度有关,与其他条件无关,同一温度下的平衡常数相同,反应是放热反应,温度越高平衡常数越小,上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)>K(N);
③ 在M点氨气的物质的量为60%,剩余40%,因为反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料,故剩余氢气物质的量为30%,因为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),即发生反应的氢气物质的量90%,所以M点对应氢气的转化率=×100%=75%;
(4)Cu+具有还原性,NO2-具有氧化性,二者可发生氧化还原反应生成NO,反应的离子方程式为Cu++NO2-+2H+=Cu2++NO↑+H2O;
(5)据电荷守恒有:c(NH4+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),溶液显中性,则c(H+)=c(OH-),故a正确,b正确,c错误,故选ab。