题目内容
氨、肼（N2H4）和叠氮酸都是氮元素的重要氢化物．
（1）氨可用于制造氮肥、硝酸等．
①合成氨工业中，“造气”有关反应的热化学方程式如下：
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H1=+131.4kJ?mol-1
C（s）+2H2O（g）=CO2（g）+2H2（G）△H2=+90.2kJ?mol-1
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H3
则△H3= ．
②在一密闭容器中，加入物质的量之比为1：3的N2与H2，在不同温度、压强下测得平衡体系中NH3的物质的量分数如图1所示．则温度为400℃、压强为500×105 Pa时，H2的平衡转化率最接近 （填序号）．
A.89% B.75%
C.49% D.34%
③实际生产中，合成氨的温度一般控制在400～500℃，选择该温度范围的理由是 ．
④饮用水氯化消毒时若水中含有氨则会产生氯胺（NH2Cl、NHCl2等），氯胺水解缓慢释放出HClO，有良好的消毒效果．图2是饮用水氯化消毒时有关成分的含量与pH的关系．下列说法正确的是 （填序号）．
A．HCIO在20℃的电离程度一定大于0℃的电离程度
B．pH越大，消毒效果越好
C．用NH2Cl消毒时，平衡NH2Cl+H2O?NH3+HClO向右移动
（2）肼可用于火箭燃料、制药原料等．
①次氯酸钠与过量的氨反应可以制备肼，该反应的化学方程式为 ．
②一种肼燃料电池的工作原理如图3所示．该电池工作时负极的电极反应式为 ．
③肼与亚硝酸（HNO2）反应可生成叠氮酸．8.6g叠氮酸完全分解可放出6.72L氮气（标准状况下），则叠氮酸的分子式为 ．
（1）氨可用于制造氮肥、硝酸等．
①合成氨工业中，“造气”有关反应的热化学方程式如下：
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H1=+131.4kJ?mol-1
C（s）+2H2O（g）=CO2（g）+2H2（G）△H2=+90.2kJ?mol-1
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H3
则△H3=
②在一密闭容器中，加入物质的量之比为1：3的N2与H2，在不同温度、压强下测得平衡体系中NH3的物质的量分数如图1所示．则温度为400℃、压强为500×105 Pa时，H2的平衡转化率最接近
A.89% B.75%
C.49% D.34%
③实际生产中，合成氨的温度一般控制在400～500℃，选择该温度范围的理由是
④饮用水氯化消毒时若水中含有氨则会产生氯胺（NH2Cl、NHCl2等），氯胺水解缓慢释放出HClO，有良好的消毒效果．图2是饮用水氯化消毒时有关成分的含量与pH的关系．下列说法正确的是
A．HCIO在20℃的电离程度一定大于0℃的电离程度
B．pH越大，消毒效果越好
C．用NH2Cl消毒时，平衡NH2Cl+H2O?NH3+HClO向右移动
（2）肼可用于火箭燃料、制药原料等．
①次氯酸钠与过量的氨反应可以制备肼，该反应的化学方程式为
②一种肼燃料电池的工作原理如图3所示．该电池工作时负极的电极反应式为
③肼与亚硝酸（HNO2）反应可生成叠氮酸．8.6g叠氮酸完全分解可放出6.72L氮气（标准状况下），则叠氮酸的分子式为
分析：（1）①根据盖斯定律计算反应热；
②从图中找出此条件下的氨气质量分数，根据三段式进行计算；
③选择适宜的温度，保障反应速率和限度较大；
④A．从图象可看出次氯酸的电离度与温度的关系；
B．从图象可看出pH与次氯酸浓度的关系；
C．由题给信息得出结论；
（2）①次氯酸钠与过量的氨反应制备肼，依据反应物和生成物，结合原子守恒写出化学方程式；
②在碱性电解质中肼失去电子生成氮气和水；
③根据数据计算出N、H的个数比，进而写出化学式．
②从图中找出此条件下的氨气质量分数，根据三段式进行计算；
③选择适宜的温度，保障反应速率和限度较大；
④A．从图象可看出次氯酸的电离度与温度的关系；
B．从图象可看出pH与次氯酸浓度的关系；
C．由题给信息得出结论；
（2）①次氯酸钠与过量的氨反应制备肼，依据反应物和生成物，结合原子守恒写出化学方程式；
②在碱性电解质中肼失去电子生成氮气和水；
③根据数据计算出N、H的个数比，进而写出化学式．
解答：解：（1）①C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H1=+131.4kJ?mol-1
②C（s）+2H2O（g）=CO2（g）+2H2（G）△H2=+90.2kJ?mol-1
反应②减去反应①得反应③CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H3
所以，△H3=△H2-△H1=90.2kJ?mol-1-131.4kJ?mol-1=-41．kJ?mol-1
故答案为：-41.2kJ?mol-1；
②从图中可看出，在温度为400℃、压强为500×105 Pa时，氨气的物质的量分数为0.606
设氢气的转化率为x，则
N2 +3H2 =2NH3
起始 1 3 0
转化 x 3x 2x
平衡 1-x 3-3x 2x
=0.606
解得：x≈0.75；
故答案为：B；
③合成氨反应是放热反应，温度太高，NH3物质的量分数降低；温度太低，反应速率太慢；
此400-500℃温度范围内，催化剂活性最高，为保障反应速率和限度较大、催化剂的活性大，要选择适宜的温度400-500℃；
故答案为：温度太高，NH3物质的量分数降低；温度太低，反应速率太慢；此温度范围内，催化剂活性最高；
④A．从图象可看出，在20℃时次氯酸的含量大于0℃次氯酸的含量，故20℃时次氯酸的电离小于0℃次氯酸的电离，故A错误；
B．从图象可看出pH与次氯酸浓度的关系：pH越大，次氯酸的浓度越小，所以消毒效果越差，故B错误；
C．由题给信息可知，氯胺水解缓慢释放出HClO，有良好的消毒效果，所以平衡右移，故C正确；
故选C；
（2）①次氯酸钠与过量的氨反应制备肼，氨气被氧化为肼，本身被还原为氯离子，
结合原子守恒配平写出化学方程式为：NaClO+2NH3═N2H4+NaCl+H2O；
故答案为：NaClO+2NH3═N2H4+NaCl+H2O；
②在碱性电解质中肼失去电子生成氮气和水，电极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O；
故答案为：N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O；
③8.6g叠氮酸完全分解可放出6.72L氮气，可知8.6g叠氮酸中含N的物质的量为：
×2=0.6mol，
含H的物质的量为：
=0.2mol，n（N）：n（H）=0.6：0.2=3：1，所以叠氮酸的分子式为HN3；
故答案为：HN3．
②C（s）+2H2O（g）=CO2（g）+2H2（G）△H2=+90.2kJ?mol-1
反应②减去反应①得反应③CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H3
所以，△H3=△H2-△H1=90.2kJ?mol-1-131.4kJ?mol-1=-41．kJ?mol-1
故答案为：-41.2kJ?mol-1；
②从图中可看出，在温度为400℃、压强为500×105 Pa时，氨气的物质的量分数为0.606
设氢气的转化率为x，则
N2 +3H2 =2NH3
起始 1 3 0
转化 x 3x 2x
平衡 1-x 3-3x 2x
| 2x |
| (1-x)+(3-3x)+2x |
解得：x≈0.75；
故答案为：B；
③合成氨反应是放热反应，温度太高，NH3物质的量分数降低；温度太低，反应速率太慢；
此400-500℃温度范围内，催化剂活性最高，为保障反应速率和限度较大、催化剂的活性大，要选择适宜的温度400-500℃；
故答案为：温度太高，NH3物质的量分数降低；温度太低，反应速率太慢；此温度范围内，催化剂活性最高；
④A．从图象可看出，在20℃时次氯酸的含量大于0℃次氯酸的含量，故20℃时次氯酸的电离小于0℃次氯酸的电离，故A错误；
B．从图象可看出pH与次氯酸浓度的关系：pH越大，次氯酸的浓度越小，所以消毒效果越差，故B错误；
C．由题给信息可知，氯胺水解缓慢释放出HClO，有良好的消毒效果，所以平衡右移，故C正确；
故选C；
（2）①次氯酸钠与过量的氨反应制备肼，氨气被氧化为肼，本身被还原为氯离子，
结合原子守恒配平写出化学方程式为：NaClO+2NH3═N2H4+NaCl+H2O；
故答案为：NaClO+2NH3═N2H4+NaCl+H2O；
②在碱性电解质中肼失去电子生成氮气和水，电极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O；
故答案为：N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O；
③8.6g叠氮酸完全分解可放出6.72L氮气，可知8.6g叠氮酸中含N的物质的量为：
| 6.72L |
| 22.4L/mol |
含H的物质的量为：
| 8.6g-0.6mol×14g/mol |
| 1g/mol |
故答案为：HN3．
点评：本题考查了盖斯定律的计算、反应条件的选择、平衡的计算及方程式、电极反应式的书写、推断分子式，难度适中．本题所给图表较多，要正确分析利用图表信息．
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