题目内容
【题目】氮元素在地球上含量丰富，其中氨气在工农业生产生活中有着重要的作用。
（1）大气中氮以_________（填微粒符号）形式存在。固氮是氮循环的重要环节，工业固氮制NH3反应温度选择500℃左右的原因是________________________________。
（2）某兴趣小组用如图装置探究氨的催化氧化，加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”)。
（3）上图中若取消3，在4中仅观察到大量白烟，该白烟的化学式可能为______________。
（4）实验室还可用浓氨水与氢氧化钠固体混合，制得氨气。请用平衡移动及其他相关的理论解释该方法能制备氨气的原因：_____________________________________________。
（5）按下图装置进行氨气的性质实验（旋塞1和旋塞2实验前关闭），G、H是两个等体积的容器。先打开旋塞1，一段时间后，关闭旋塞1，再打开旋塞2，H瓶中现象依次是：________________________。
【答案】 N2 催化剂活性适宜温度、同时升温至500C加快反应速率 放热 NH4NO3 已知氨水中存在：NH3+H2O
NH3H2O NH4+ + OH–，氢氧化钠固体溶于水（或氨水）的过程是放热的，促使NH3H2O分解放出氨气；氨水与氢氧化钠混合后，氢氧化钠增加了溶液中的氢氧根离子的浓度，使氨水电离平衡向左移动，有利于氨气逸出 打开旋塞1有白烟；打开旋塞2后石蕊试液倒吸入H瓶，石蕊试液变成了红色
【解析】试题分析：本题以氨气的制备为题材，主要考查空气组成、反应条件的选择、基础化学反应、化学平衡移动原理、喷泉实验原理等基础知识，考查考生对基础知识的运用能力和分析解决问题的能力。
解析：（1）空气中含有的氮元素主要是N2。工业固氮制取NH3的反应原理为：N2+3H2
2NH3，该反应为放热反应，高温可以提高反应速率，但是对平衡体系中NH3产率不利，考虑到催化剂在500℃左右活性最强，所以选择温度为500℃左右。正确答案：N2、 催化剂活性适宜温度、同时升温至500C加快反应速率。（2）实验过程中停止加热，由于装置自然散热，温度原本应当降低，但是实际实验中装置2仍然能保持红热，说明该反应过程释放热量。正确答案：放热。（3）题2实验装置，装置2导入的NH3与O2部分反应生成NO、H2O，原装置3除去没有反应的NH3，如果取消装置3，由于2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、HNO3+NH3=NH4NO3，所以生成的白烟是NH4NO3。正确答案：NH4NO3。（4）已知氨水中存在：NH3+H2O
NH3H2O NH4+ + OH–，氢氧化钠固体溶于水（或氨水）的过程是放热的，温度升高能够促使NH3H2O分解放出氨气；氨水与氢氧化钠混合后，氢氧化钠增加了溶液中的氢氧根离子的浓度，使氨水电离平衡向左移动，有利于氨气逸出。正确答案：已知氨水中存在：NH3+H2ONH3H2O NH4+ + OH–，氢氧化钠固体溶于水（或氨水）的过程是放热的，促使NH3H2O分解放出氨气；氨水与氢氧化钠混合后，氢氧化钠增加了溶液中的氢氧根离子的浓度，使氨水电离平衡向左移动，有利于氨气逸出。（5）装置图中旋塞Ⅰ打开后，HCl将与NH3混合生成NH4Cl，所以能够看到有白烟产生。上述反应过程中气体体积减小，所以一段时间后，关闭旋塞1，再打开旋塞2，烧杯中石蕊水溶液会被倒吸进入H瓶，H瓶NH3遇水电离生成OH-，因此溶液颜色变红。正确答案：打开旋塞1有白烟；打开旋塞2后石蕊试液倒吸入H瓶，石蕊试液变成了红色。
【题目】有X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大，元素性质与原子（或分子）结构如下表所示：
元素编号 | 元素性质与原子（或分子）结构 |
X | 原子核内没有中子 |
Y | 常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对 |
Z | 最内层电子数是最外层的2倍 |
W | 本周期元素中原子半径最小 |
请回答：
（1）写出元素Z在周期表中的位置______，画出元素W的原子结构示意图______。
（2）Y与W相比，气态氢化物稳定性较弱的是________（填化学式，下同），两元素最高价氧化物对应水化物酸性更强的是__________。
（3）X、Y、Z三种元素可以形成化合物ZYX2，可与化合物XW发生反应，生成两种盐，写出该反应的化学方程式________________。
【题目】氮及氮的化合物在生产生活中有着重要的用途，NH3、HNQ3等是重要化工产品。
（1）合成氨的原料气N2和H2通常是以焦炭、水和空气为原料来制取的。其主要反应是：
①2C+ O2→2CO
②C+H2O(g)→CO+H2
③CO+H2O(g)→CO2+H2
某次生产中将焦炭、H2O(g)和空气（设空气中N2和O2的体积比为4:1，下同）混合反应，所得气体产物经分析，组成如下表：表中x＝_______m3，实际消耗了_____kg焦炭。
气体 | CO | N2 | CO2 | H2 | O2 |
体积（m3）（标准状况） | x | 20 | 12 | 60 | 1.0 |
（2）一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:2CO(g)+SO2(g)
2CO2(g)+S(1) ΔH<0。若向2L 恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,反应在不同条件下进行上述反应，反应体系总压强随时间的变化如图所示
①与实验a相比，c组改变的实验条件可能是____________。
②用P0表示开始时总压强，P表示平衡时总压强，.用α表示SO2的平衡转化率，则α表达式为________。
（3）已知N2O4
2NO2，N2O4与NO2共存的温度是264-413K,低于溶点264K时，全部为无色的N2O4 晶体，达到264K时N2O4开始分解，沸点294K时成为红棕色的混合气体，温度高与413K时，气体又变为无色。（2NO22NO+O2 ）。在1L的密闭容器中发生反应N2O42NO2达到平衡状态。
①若此时为标准状态下(273K 101KPa)，再向其中加入4.6g纯的NO2，则达到平衡时混合物的颜色____(和原平衡状态比，填选项字母，下同)
A.增大(加深) B.减小(变浅) C.不变 D.不能确定
②若此时为25℃，101KPa下，再向其中加入4.6g纯的NO2，则达到平衡时混合物的颜色______，混合物中NO2的体积分数___________。
（4）查阅资料可知：常温下，Ksp[Ag(NH3)2-]= 1.00×107。Ksp[AgC1]=2.50×10-10.
①银氨溶液中存在平衡：Ag+(aq)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)，该反应平衡常数的表达式为K稳=__________；
②计算得到可逆反应AgCl (s)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)+Cl－(aq)的化学平衡常数K=______，1 L 1 mol/L氨水中最多可以溶解AgCl_______mol（保留2位有效数字）