碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。

(1)在一恒温、恒容密闭容器中发生反应: Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),H<0。利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。对该反应的说法正确的是          (填字母编号)。

    A.增加Ni的量可提高CO的转化率,Ni的转化率降低

    B.缩小容器容积,平衡右移,H减小

    C.反应达到平衡后,充入CO再次达到平衡时,CO的体积分数降低

    D.当4v[Ni(CO)4]=v(CO)时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态

    (2)CO与镍反应会造成镍催化剂中毒。为防止镍催化剂中毒,工业上常用SO2将CO氧化,二氧化硫转化为单质硫。

    已知:C(s)+O2(g)==CO(g)   H=-Q1 kJmol-1

          C(s)+ O2(g)==CO2(g)    H=-Q2 kJmol-1

          S(s)+O2(g)==SO2(g)     H=-Q3 kJmol-1

则SO2(g)+2CO(g)==S(s)+2CO2(g)   H=           。

    (3)金属氧化物可被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳。图28(3)是四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时与温度(t)的关系曲线图。

700oC时,其中最难被还原的金属氧化物是          (填化学式),用一氧化碳还原该金属氧化物时,若反应方程式系数为最简整数比,该反应的平衡常数(K)数值等于             。

    (4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如上图28(4)所示。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应式为              

    若该燃料电池使用一段时间后,共收集到20mol Y,则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为           L。


 氮可以形成多种离子,如N3-、NH2 -、NH2、N3、NH4+、N2H5+、N2H62+等。

(1) 1998年美国化学家合成并表征了一种含有N5n+的盐类,该阳离子可看做是200多年来第三次以可分离量获得的全氮物种。第一次是在1772年分离出N2,第二次是1890年合成了叠氮酸根N3-,第三次就是合成N5n+

  ① 写出与N3-互为等电子体的一种常见的分子           

  ② 据报道,美国科学家卡尔·克里斯特于1998年11月合成了一种阳离子“N5n+”,其结构是对称的,5个N排成V形。如果5个N结合后都达到8电子结构,且含有2个N三N键。推测n=___         

③ 请预计科学家即将合成的N8属于        (填“单质”、“共价化合物”或“离子化合物”);请写出其含有的所有化学键的类型:                     ;预计它在常温下是___   体(填固、液、气),熔沸点      (填“低”、“较高”或“高”)。

(2)2001年,专家从德国一家化肥厂生产出的硫酸铵中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质。经测定,该物质易溶于水,在水溶液中以SO42和N4H44+两种空间构型均为正四面体的离子存在。N4H44+离子极易被植物的根系吸收,但它遇到碱时,会生成一种形似白磷的N4分子,N4分子不能被植物吸收。已知SO42的结构式为 :      ,NH4+的结构式为 :  它们均是以S、N原子为中心的正四面体。回答问题:

①预测N4H44+离子中四个氢原子围成的空间构型为       

②N原子与氢原子之间的化学键为           (填“共价键”或“配位键”) ,N氮原子的杂化方式为                。    

③科学家用另外的方法合成了一种以分子形式存在的N8分子,其晶胞为立方结构,分子中只有一种键长和键角,试画出其空间结构              

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