20.碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用.请回答下列问题:
(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2
若2mol CH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为1734kJ,则△H2=-1160kJ/mol;
(2)据报道,科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁.
其反应如下:Fe2O3(s)+3CH4(g)?2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)△H>0
①若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g.则该段时间内CO的平均反应速率为0.012mol•L-1•min-1
②若该反应在恒温恒压容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是bd(选填序号)
a.CH4的转化率等于CO的产率        b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.v(CO)与v(H2)的比值不变    d.固体的总质量不变
③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图1所示,当温度由T1升高到T2时,平衡常数KA< KB(填“>”、“<”或“=”).纵坐标可以表示的物理量有哪些bc.

a.H2的逆反应速率                   b.CH4的体积分数
c.混合气体的平均相对分子质量       d.CO的体积分数
(3)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+ )实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率.电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H2?一定条件2NH3,该过程中正极反应的方程式为N2+6H++6e-=2NH3
(4)若往20mL 0.0lmol•L-l的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如图2所示,下列有关说法正确的是②③
①该烧碱溶液的浓度为0.02mol•L-1
②该烧碱溶液的浓度为0.01mol•L-1
③HNO2的电离平衡常数:b点>a点
④从b点到c点,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(NO2-)>c(OH-)>c(H+
16.氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用.请回答下列问题:
(1)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为:2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O.
(2)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气.已知:
①N2(g)+2O2(g)═N2O4(l)△H1═-19.5kJ•mol-1
②N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H2═-534.2kJ•mol-1
写出肼和N2O4(l)反应的热化学方程式:2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1048.9KJ/mol.
(3)肼--空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极反应式为:N2H4+4OH--4e-═4H2O+N2↑.
(4)氮的氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应:
(Ⅰ) 2NO2(g)+NaCl(s)?NaNO3(s)+ClNO(g)  K1△H1<0
(Ⅱ) 2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)   K2△H2<0
①4NO2(g)+2NaCl(s)?2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=K12/K2(用K1、K2表示).
②为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min时反应(Ⅱ)达到平衡.测得10min内v(ClNO)=7.5×10--3mol/(L•min),则平衡后n(Cl2)=0.025mol,NO的转化率α1=75%.其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2> α1(填“>”、“<”或“=”),平衡常数K2不变(填“增大”、“减小”或“不变”).若要使K2减小,可采取的措施是升高温度.
15.草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5.草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水.草酸晶体(H2C2O4•2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解.请回答下列问题:

(1)甲组同学按照图1所示装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物.装置C中可观察到的现象是有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊,由此可知草酸晶体分解的产物中有CO2.装置B的主要作用是冷凝(水蒸气和草酸),防止草酸进入装置C反应生成沉淀而干扰CO2的检验.
(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和如图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验.

①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、F、D、G、H、D、I.装置H反应管中盛有的物质是CuO.
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是H中黑色粉末变为红色,其后的D中澄清石灰水变浑浊.
(3)设计实验证明:
①草酸的酸性比碳酸的强向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液,有气泡产生就说明草酸酸性大于碳酸.
②草酸为二元酸用NaOH标准溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物质的量是草酸的2倍.
(4)草酸和草酸钠(Na2C2O4)可以在酸性条件下被KMnO4溶液、MnO2氧化,锰元素被还原为+2价.KMnO4溶液和草酸钠溶液在稀硫酸中反应的离子方程式为:2MnO4-+16H++5C2O42-═2Mn2++10CO2↑+8H2O.
实验室常用固体草酸钠测定KMnO4溶液的浓度.准确称取0.2000g草酸钠,放入锥形瓶中,加入100mL稀硫酸溶解,用配制好的KMnO4溶液滴定,三次重复实验消耗KMnO4溶液的体积分别是16.02mL、16.00mL、16.01mL,则KMnO4溶液的物质的量浓度的计算式是:c(KMnO4)=$\frac{0.2000g×2mol}{5mol×134g/mol×0.01601L}$.
 0  156019  156027  156033  156037  156043  156045  156049  156055  156057  156063  156069  156073  156075  156079  156085  156087  156093  156097  156099  156103  156105  156109  156111  156113  156114  156115  156117  156118  156119  156121  156123  156127  156129  156133  156135  156139  156145  156147  156153  156157  156159  156163  156169  156175  156177  156183  156187  156189  156195  156199  156205  156213  203614 

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