16.氮的化合物在农业、国防工业、航天工业等领域有广泛的用途.
(1)航天工业中常用N2H4做高能燃料,N2O4作氧化剂.已知N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.7kJ•mol-1
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ•mol-1
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-52.7kJ•mol-1
N2H4(g)和N2O4(g)反应生成一种气态的10e-分子,还有一种极稳定的单质,写出反应的热化学方程式:2N2H4(g)+N2O4(g)?3N2(g)+4H2O(g)△H=-1083.0kJ•mol-1
(2)工业合成氨对人类社会的发展意义重大,在实验室中常用N2和H2在一定条件下进行合成氨的相关研究.T℃时,向容积为3L的密闭容器中,投入4mol N2和9mol H2,10min达到化学平衡状态,平衡时NH3的物质的量为2mol,则0~10min内H2的平均速率v(H2)=0.1mol/(L.min),平衡时N2的转化率α(N2)=25%.若再增加氢气浓度,该反应的平衡常数将不变(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)氨水是一种常用的沉淀剂和中和剂.
①已知25℃时,几种难溶电解质的溶度积如下表所示:
氢氧化物Cu(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2
Ksp2.2×10-204.0×10-388.0×10-161.8×10-11
向Cu2+、Mg2+、Fe3+、Fe2+浓度都为0.01mol•L-1的溶液中逐滴滴加稀氨水,产生沉淀的先后顺序为Fe(OH)3、Cu(OH)2、Fe(OH)2、Mg(OH)2(用化学式表示).
②25℃时,将amol/L的氨水与b mol/L盐酸等体积混合,反应后溶液恰好显中性,则a>b. (填“>”、“<”或“=”);用a、b表示NH3•H2O的电离平衡常数Kb=$\frac{b×1{0}^{-7}}{a-b}$.
(4)(NH42CO3是一种捕碳剂,其捕捉CO2的原理为:
(NH42CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)  2NH4HCO3 (aq)△H
为研究温度对捕碳效率的影响,在不同温度条件下,将一定量的(NH42CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2,在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度.其关系如图:
①捕捉CO2反应的△H<0(填“>”、“=”或“<”).
②在T4~T5这个温度区间,容器内CO2气体浓度变化趋势的原因是:T4~T5反应达平衡,正反应为放热反应,随着温度的升高,平衡逆向移动,CO2的吸收效率降低(或NH4HCO3部分分解).
10.太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位,单晶硅太阳能电池片在加工时,一般掺杂微量的铜、锎、硼、镓、硒等.回答下列问题:
(1)二价铜离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9.已知高温下Cu2O比CuO更稳定,试从铜原子核外电子结构变化角度解释:亚铜离子价电子排布式为3d10,亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态.
(2)如图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为4.
(3)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH34]2+配离子.已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是F的电负性比N大,N-F成键电子对偏向F,导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强,难以形成配位键.
(4)铜与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1mol(SCN)2中含有π键的数目为4NA.类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H-S-C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H-N=C=S)的沸点,其原因是异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氰酸不能
(5)硼元素具有缺电子性,其化合物可与具有孤电子对的分子或离子形成配合物,如BF3能与NH3反应生成BF3•NH3,在BF3•NH3中B原子的杂化方式为sp3,B与N之间形成配位键,氮原子提供孤电子对.
(6)六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似,层间相互作用为分子间作用力.六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构和硬度都与金刚石相似,晶胞边长为361.5pm,立方氮化硼的密度是$\frac{25×4}{(365.1×1{0}^{-10})^{3}{N}_{A}}$g/cm3.(只要求列算式).
 0  155591  155599  155605  155609  155615  155617  155621  155627  155629  155635  155641  155645  155647  155651  155657  155659  155665  155669  155671  155675  155677  155681  155683  155685  155686  155687  155689  155690  155691  155693  155695  155699  155701  155705  155707  155711  155717  155719  155725  155729  155731  155735  155741  155747  155749  155755  155759  155761  155767  155771  155777  155785  203614 

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