题目内容
【题目】氮的化合物在生产生活中广泛存在。请回答：
（1）催化转化器可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）进行相互反应， 生成无毒物质，减少汽车尾气污染。
已知：
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+180.5kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2= -221.0 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3= -393.5 kJ·mol－1
计算尾气转化反应 2NO(g) +2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=_____。
（2）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应的热化学方程式为：4NH3(g)+6NO(g) 
5N2(g)+6H2O(g) △H= -11.63 kJ·mol－1。反应在2L 密闭容器中进行，在其它条件相同时，使用不同的催化剂 A、B、C，产生 N2 的物质的量随时间变化如图 1 所示。
图1 图2
①下列有关说法正确的是__________________________________。
A. 反应在任何温度下均可自发进行
B. 50 s 在催化剂A 作用下，平均反应速率v(N2)＝2.5×10－2mol·L－1·s－1
C. 用催化剂C 达到平衡时，N2 产率最小
D. 分离出反应体系中的H2O(g)有利于氮氧化物的脱除
E. 相同条件下，若使用催化剂 B，使逆反应速率加快 100 倍，使用催化剂 C，使正反应速率加快 65 倍，则应该选用催化剂 B
②在催化剂A 的作用下，经过相同时间，测得脱氮率随反应温度的变化情况如图 2 所示，据图可知，在相同的时间内，300℃之前，温度升高脱氮率逐渐增大，300℃之后温度升高脱氮率逐渐减小（假设催化剂活性不受影响），写出脱氮率随温度变化的原因__________________________。
③其他条件相同时，请在图 2 中补充在催化剂B 作用下脱氮率随温度变化的曲线。__________________________________________________________
（3）以连二硫酸根(S2O42-)为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的 NO，装置如图所示
① 阴极区的电极反应式为___________________________________________ 。
② 通电时，当电路中转移 0.2mol e-，可吸收的 NO 在标准状况下的体积为 896mL。则 NO转化后的产物为_____________________________________ 。
【答案】-746.5 kJ·mol－1 ADE 300 ℃前反应未平衡，脱氮率决定于速率，温度越高速率越快，所以脱氮率增大，300 ℃之后反应达平衡，该反应正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，脱氮率减小 
2SO32-+2e-+4H+=S2O42-+2H2O NH4+
【解析】
（1）N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+180.5kJ·mol-1 ①
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2= -221.0 kJ·mol-1 ②
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3= -393.5 kJ·mol－1 ③
将③×2-①-②得：2NO(g) +2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-746.5 kJ·mol－1
答案为：△H=-746.5 kJ·mol－1
（2）①A. 因为反应的H<0，S>0，所以反应在任何温度下均可自发进行，A正确；
B. 50 s 在催化剂A 作用下，平均反应速率
v(N2)=
，B错误；
C. 因为催化剂不改变反应物的转化率和生成物的产率，所以用催化剂C 达到平衡时，N2 产率与其它催化剂相同，C错误；
D. 分离出反应体系中的H2O(g)，有利于氮氧化物的脱除，D正确；
E. 相同条件下，若使用催化剂 B，使逆反应速率加快 100 倍，正反应速率也加快100倍，使用催化剂 C，使正反应速率加快 65 倍，则应该选用催化剂 B，E正确。
故答案为ADE
②300 ℃前反应未平衡，脱氮率决定于速率，温度越高速率越快，所以脱氮率增大，300 ℃之后反应达平衡，该反应正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，脱氮率减小。
答案为：300 ℃前反应未平衡，脱氮率决定于速率，温度越高速率越快，所以脱氮率增大，300 ℃之后反应达平衡，该反应正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，脱氮率减小
③不管使用什么催化剂，达平衡时脱氮率是相同的，只是催化剂B的催化效率比催化剂A低，所以达平衡的时间长。
（3）在阴极区，SO32-得电子转化为S2O42-，电极反应式为2SO32-+2e-+4H+=S2O42-+2H2O
答案为：2SO32-+2e-+4H+=S2O42-+2H2O
② 通电时，当电路中转移 0.2mol e-，可吸收的 NO 在标准状况下的体积为 896mL，即0.04mol，按得失电子守恒，N元素化合价应降低5价，即产物中N元素显-3价，故产物为NH4+。
答案为：NH4+
状元坊全程突破导练测系列答案
【题目】酰苯胺作为一种常用药，具有解热镇痛的效果。实验室制备乙酰苯胺时，可以用苯胺与乙酸酐或与冰醋酸加热来制取，苯胺与乙酸酐的反应速率远大于与冰醋酸反应的速率，现选用苯胺与乙酸酐为原料制取和提纯乙酰苯胺，该放热反应的原理：
密度(g/mL) | 相对分子质量 | 颜色、状态 | 溶解性 | |
苯胺 | 1.04 | 93 | 无色油状液体 | 微溶于水， 易溶于乙醇、乙醚 |
乙酸酐 | 1.08 | 102 | 无色透明液体 | 遇水缓慢反应生成乙酸 |
乙酰苯胺 | 135 | 无色片状晶体， 熔点 114℃ | 不溶于冷水，可溶于热 水、乙醇、乙醚 |
实验步骤
①取 5.00mL 苯胺，倒入 100mL 锥形瓶中，加入 20mL 水，在旋摇下分批加入 6.00mL 乙酸酐，搅拌均匀。若有结块现象产生，用玻璃棒将块状物研碎，再充分搅拌；
②反应完全后，及时把反应混合物转移到烧杯中，冷却后，抽滤，洗涤，得粗乙酰苯胺固体；
③将粗产品转移至 150mL 烧杯中，加入适量水配制成 80℃的饱和溶液，再加入过量 20%的水。稍冷后，加半匙活性炭，搅拌下将溶液煮沸 3～5min，趁热过滤，冷却结晶，抽滤、洗涤、晾干得乙酰苯胺纯品。
请回答：
（1）苯胺与冰醋酸反应制备乙酰苯胺的化学反应方程式____________________________________。
（2）反应温度过高会导致苯胺挥发，下列操作可控制反应温度，防止反应温度升高过快的是____________。
A．反应快结束时的充分搅拌 B．旋摇下分批加入 6.0mL 乙酸酐
C．玻璃棒将块状物研碎 D．加 20mL 水
（3）在步骤②中对粗产品进行洗涤可能需要用到以下操作：a．加入洗涤剂至浸没固体；b． 洗涤剂缓慢通过；c．洗涤剂快速通过；d．关小水龙头；e．开大水龙头；f．重复 2～3 次。请选出正确的操作并排序_____。（操作可重复使用）
（4）加入过量 20%的水的目的是_____。
（5）下列关于步骤③说法不正确的是__________________________。
A. 活性炭吸附有色物质，可以提高产率
B. 冷却时，冰水浴冷却比室温冷却更易得到大颗粒晶体便于抽滤
C. 抽滤用如图装置，为防止倒吸，结束时可先关闭抽气泵，后打开活塞 a
D. 洗涤完成后应将布氏漏斗从吸滤瓶上取下，左手握布氏漏斗，倒转，用右手“拍击”左手， 使固体连同滤纸一起落入洁净的表面皿上，揭去滤纸，再对固体做晾干处理
（6）最后测得纯乙酰苯胺固体 5.40g，该实验的产率为_____（保留三位有效数字）。
【题目】X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：
元素 | 相关信息 |
X | X的价电子排布式为nsnnpn |
Y | Y的负一价离子的电子层结构都与氩相同 |
Z | 常温常压下，Z单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积 |
W | W原子共有6个价电子，其中五个价电子位于第三能层d轨道 |
(1)Z在元素周期表中的位置 _______________________，Z的氢化物空间构型是________
(2)在H—Y、H—Z两种共价键中，键的极性较强的是____________(用相应的元素符号表示该共价键)。
(3)XZ2分子中X以________方式杂化。
(4)写出W元素的原子核外电子排布式___________________________________。
(5)Y元素和Na形成晶体的部分结构可用下图中的_________来表示(填序号)。
