题目内容

15．三氟化氮（NF3）是一种新型的电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其生成物有HF、NO、HNO3．根据要求回答下列问题：
（1）写出该反应的化学方程式：3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3．反应过程中，被氧化与被还原的元素物质的量之比为1：2．
（2）若反应中生成0.2mol HNO3，转移的电子数目为2.408×1023或0.4NA．

分析 （1）根据反应物、生成物书写方程式，该反应中N元素化合价由+3价变为+2价、+5价，则NF3既是氧化剂又是还原剂，根据得失电子相等被氧化与被还原的物质的量之比；
（2）根据硝酸和转移电子之间的关系式计算．

解答 解：（1）反应物是NF3和水，生成物是HF、NO、HNO3，该反应中N元素化合价由+3价变为+2价、+5价，根据转移电子守恒及原子守恒配平方程式为3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3，该反应中NF3既是氧化剂又是还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1，被氧化与被还原的元素原子的物质的量之比为1：2，
故答案为：3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3；1：2；
（2）反应物是NF3和水，生成物是HF、NO、HNO3，该反应中N元素化合价由+3价变为+2价、+5价，根据转移电子守恒及原子守恒配平方程式为3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3，3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3中硝酸和转移电子之间的关系为1：2，所以若反应中生成0.2mol HNO3，转移的电子数目=0.2mol×2×NA/mol=2.408×1023或0.4NA，故答案为：2.408×1023或0.4NA．

点评 本题考查了氧化还原反应侧重于学生的分析、计算能力的考查，根据反应中转移电子配平方程式，再结合方程式中各个物理量之间的关系式计算，注意NF3的作用，为易错点．

练习册系列答案
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20．下列五种有色溶液与SO2作用，均能褪色，其反应实质相同的是（　　）
①品红溶液②酸性KMnO4溶液③溴水④滴入酚酞的烧碱溶液⑤淀粉-碘溶液．
A．①②③B．②③④C．③④⑤D．②③⑤
6．某Na2CO3样品中含有NaCl杂质，某同学取 5g样品溶于水，加入1mol/L硫酸25mL时不再产生气体，求样品中Na2CO3的质量分数．
3．关于同温同压下等体积CO2和CO的叙述：①质量相等  ②密度相等 ③所含分子数相等   ④所含碳原子数相等． 其中正确的是（　　）
A．①②③④B．②③④C．③④D．③
10．蔗糖的化学式是：C12H22O11；淀粉的化学式：（C6H10O5）n；
氨基酸的结构简式是：H2N-CHR-COOH羧基的结构简式：-COOH；
羟基的结构简式：-OH；醛基的结构简式：-CHO．
20．碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质．请回答下列问题：（已知：在25℃，100kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热．单位为kJ/mol）
（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如图：

△H=+88.6kJ/mol则M、N的稳定性相比，M＞N．（填“＞”、“＜”或“=”表示）
（2）使Cl2和H2O（g）通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1mol Cl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程：2Cl2（g）+2H2O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO2（g）△H=-290kJ•mol-1 ．
（3）氨气易液化，便于储运，可利用NH3作储氢材料．
已知：2NH3（g）?N2（g）+3H2（g）△H=+92.4kJ•mol-1
?一定温度下，在2L的密闭容器中投入2mol的NH3，当达到平衡时放出的热量为60.1kJ，则此时NH3的转化率为65%．其他条件相同，该反应在不同催化剂作用下，氢气初始生成速率如图1，相同时间氨气的转化率随反应温度的变化如图2．

则反应的活化能最大的是Ru（填催化剂的化学式）．c点氨气的转化率高于b点，原因是点b、c均未达到平衡，相同时间，C点温度较高，反应速率较快，故C点的氨气的转化率较高．请在图中再添加一条Ni催化分解氨气过程的总趋势曲线．
7．在一定体积的密闭容器中进行某化学反应，其平衡常数表达式为K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}$．
化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
回答下列问题：
（1）该反应的化学方程式为CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）．
（2）该反应为吸热反应（填“吸热”或“放热”）．
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是BC（多选扣分）．
A．容器中压强不变                  B．混合气体中 c（CO）不变
C．υ正（H2）=υ逆（H2O）              D．c（CO2）=c（CO）
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）•c（H2）=c（CO）•c（H2O），试判断此时的温度为830℃．
（5）某温度下，将CO和水蒸气各1mol置于体积为1L的密闭容器中反应，达到平衡后测得CO2为0.5mol，再通入4mol水蒸气，达到新的平衡后CO2的物质的量等于$\frac{5}{6}$mol．
4．某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A+3B?2C，若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V L，其中C气体的体积占 10%，下列推断正确的是A
①原混合气体的体积为1.2VL          ②原混合气体的体积为1.1VL
③反应达平衡时，气体A消耗掉0.05VL  ④反应达平衡时，气体B消耗掉0.05V L
A、②③B、②④C、①③D、①④
5．有以下6个反应（反应条件略）：
A.2Na+2H2O═2NaOH+H2↑     B．CH4+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2+2H2O
C．KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑     D．CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
E．Na2O+CO2═Na2CO3          F．CO2+C$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO
既属于化合反应又属于氧化还原反应的有F（填编号，下同），不属于氧化还原反应的有DE．

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