摘要:(1)N2O3或N2O5(2)2Li+2H2O=2LiOH+H2↑(3)PH3<NH3

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(2010?石景山区一模)利用N2和H2可以实现NH3的工业合成,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产.请回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ?mol-1
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ?mol-1
若有17g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为
226.3kJ
226.3kJ

(2)某科研小组研究在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)反应的影响,实验结果如图2所示:(图中T表示温度,n表示物质的量)
①图象中T1和T2的关系是:T1
T2(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是
c
c
(填字母标号),
③在起始体系中加入N2的物质的量为
n
3
n
3
mol时,反应后氨的百分含量最大.若容器容积为1L,n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%,则此条件下(T2),反应的平衡常数K=
2.08(mol?L-1-2
2.08(mol?L-1-2

(3)N2O3是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注.
①一定温度下,在恒容密闭容器中N2O3可发生下列反应:2N2O3?4NO2(g)+O2△H>0下表为反应在某温度下的部分实验数据则50s内NO2的平均生成速率为
0.0592mol?L-1?s-1
0.0592mol?L-1?s-1

V/s 0 50 100
c(N2O3)/mol?L-1 5.00 3.52 2.48
②现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池,采用电解法制备N2O3,装置如图1所示,其中Y为CO2.写出石墨I电极上发生反应的电极反应式
H2+CO32-═CO2+H2O+2e-
H2+CO32-═CO2+H2O+2e-

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燃煤烟气的脱硫(除SO2)技术和脱硝(除NOx)技术是环境科学研究的热点.下表列出了目前科学家正致力于研究的3种燃煤烟气的脱硫技术和脱硝技术的原理.
方法Ⅰ 用硫和氮的氧化物之间的相互转化联合进行的脱硫和脱硝技术
方法Ⅱ 用乙烯作为还原剂将氮的氧化物还原为N2的脱硝技术
方法Ⅲ 用电化学原理将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的脱硫技术
(1)方法Ⅰ中有关反应如下:
NO2(g)+SO2(g)+H2O(l)=H2SO4(l)+NO(g)△H1
NO(g)+NO2(g)=N2O3(g)△H2
N2O3(g)+2H2SO4(l)=2NOHSO4(s)+H2O(l)△H3
4NOHSO4(s)+O2(g)+2H2O(l)=4H2SO4(l)+4NO2(g)△H4
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)=2H2SO4(l)△H5
则△H1、△H2、△H3、△H4、△H5之间的关系为△H5=
2△H1+2△H2+2△H3+△H4
2△H1+2△H2+2△H3+△H4

(2)方法Ⅱ的脱硝机理如图1,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示.

①出该脱硝过程中乙烯和NO2反应的化学方程式:
2C2H4+6NO2=4CO2+3N2+4H2O
2C2H4+6NO2=4CO2+3N2+4H2O

②达到最佳脱硝效果,应采取的条件是
350℃(或340℃~360℃)、负载率3%
350℃(或340℃~360℃)、负载率3%

(3)方法Ⅲ中用电化学原理将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的装置如图(3)所示.

①写出通入SO2的电极的电极反应式:
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+

②为使该脱硫过程稳定持续进行,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入的O2和加入的H2O的质量比为
4:29
4:29
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氮是地球上极为丰富的元素。
(1)N2是大气的主要成分之一,由于分子中键能很大,所以性质稳定。已知N≡N的键能为946 kJ·mol-1,N—N单键的键能为193 kJ·mol-1
计算:N2分子中“π”键的键能约为                 
结论:N2分子中“σ”和“π”键的稳定性            
(2)氮的氧化物是大气污染物之一。为了消除污染,科研人员设计了同时消除二氧化硫和氮的氧化物的方法,其工艺流程如下:

其中清除室、分解室发生的反应如下:
清除室:NO + NO2 = N2O3      N2O3 + 2H2SO4 = 2NOHSO4 + H2O
分解室:4NOHSO4 + O2 + 2H2O = 4H2SO4 + 4NO2
回答下列问题:
Ⅰ.①和②分别为(写化学式)                    
Ⅱ.氧化室发生的反应是                              
(3)金属氮化物是一类重要的化学物质,有着特殊的用途。某金属离子(M+)与N3形成的晶体结构如右图所示。其中M+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它M+的符号是          ,与同一个N3相连的M+        个。

(4)NH3既是重要的工业产品,又是主要的工业原料。以NH3为原料生产硝酸铵的过
程如下:

其中反应②为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3  原料气为氨气和空气的混合物,假设空气中氧气的体积分数为0.2。
Ⅰ.写出反应①的化学方程式                     。若不考虑副反应且各步反应均完全,生产过程中原料气中的氨气(不包含第③步被硝酸吸收的氨气)和空气中氧气恰好全部转化为硝酸,则原料气中制备硝酸的氨气和氧气的体积比为      
Ⅱ.若实际生产中,反应①中氨的转化率(或利用率)为70%,反应②中NO的转化率为90%,反应③中氨和硝酸均完全转化。则生产硝酸的氨气占所用氨气总量的体积分数为多少?(写出计算过程)

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氮是地球上极为丰富的元素。

   (1)N2是大气的主要成分之一,由于分子中键能很大,所以性质稳定。已知N≡N的键能为946 kJ·mol-1,N—N单键的键能为193 kJ·mol-1

计算:N2分子中“π”键的键能约为                 

结论:N2分子中“σ”和“π”键的稳定性            

(2)氮的氧化物是大气污染物之一。为了消除污染,科研人员设计了同时消除二氧化硫和氮的氧化物的方法,其工艺流程如下:

其中清除室、分解室发生的反应如下:

清除室:NO + NO2 = N2O3      N2O3 + 2H2SO4 = 2NOHSO4 + H2O

分解室:4NOHSO4 + O2 + 2H2O = 4H2SO4 + 4NO2

回答下列问题:

Ⅰ.①和②分别为(写化学式)                     

Ⅱ.氧化室发生的反应是                              

(3)金属氮化物是一类重要的化学物质,有着特殊的用途。某金属离子(M+)与N3形成的晶体结构如右图所示。其中M+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它M+的符号是           ,与同一个N3相连的M+         个。

(4)NH3既是重要的工业产品,又是主要的工业原料。以NH3为原料生产硝酸铵的过

程如下:

其中反应②为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3   原料气为氨气和空气的混合物,假设空气中氧气的体积分数为0.2。

Ⅰ.写出反应①的化学方程式                      。若不考虑副反应且各步反应均完全,生产过程中原料气中的氨气(不包含第③步被硝酸吸收的氨气)和空气中氧气恰好全部转化为硝酸,则原料气中制备硝酸的氨气和氧气的体积比为       

Ⅱ.若实际生产中,反应①中氨的转化率(或利用率)为70%,反应②中NO的转化率为90%,反应③中氨和硝酸均完全转化。则生产硝酸的氨气占所用氨气总量的体积分数为多少?(写出计算过程)

 

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