【题目】氮及其化合物在工农业生产和生命活动中起着重要作用。
(1)氨气是一种重要的化工原料，氨态氮肥是常用的肥料。
哈伯法合成氨技术的相关反应为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H=-93kJ/mol，实际生产中，常用工艺条件：Fe作催化剂，控制温度773K、压强3.0×107Pa，原料气中N2和H2物质的量之比为1：2.8。
①合成氨技术是氮的固定的一种，属于______(选填“大气固氮”、“生物固氮”“人工固氮”)。
②合成氨反应常用铁触媒催化剂，下列关于催化剂的说法不正确的是_________。
A.可以加快反应速率 B.可以改变反应热
C.可以减少反应中的能耗 D.可以增加活化分子的数目
③关于合成氨工艺的下列理解，正确的是_________。
A.原料气中N2过量，是因N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率
B.控制温度(773K)远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率
C.当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率
D.分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生
(2)肼(N2H4)是氮的氢化物之一，其制备方法可用次氯酸钠氧化过量的氨气。
①次氯酸钠溶液显碱性，表示原理的离子方程式是_________________________。
②常温下，该水解反应的平衡常数为K=1.0×10-6mol/L，则1.0mol/LNaClO溶液的pH=____。
③肼与N2O4氧化反应生成N2和水蒸气。
已知：N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) △H=-19.5kJ/mol
N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534.2kJ/mol
请写出肼和N2O4反应的热化学反应方程式_________________________________。
(3)在NH4HCO3溶液中，反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=_____。(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5，H2CO3的电离平衡常数Ka1=4×10-7)。
【答案】人工固氮 BC AD ClO-+H2O
HClO+OH- 11 2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1048.9kJ/mol 1.25×103
【解析】
(1)①由氮元素的单质变为氮的化合物的过程为氮的固定，可根据氮固定形式判断固定方式；
②催化剂可降低反应的活化能，提高活化分子百分数，加快化学反应速率但不能使反应平衡发生移动；
③根据合成氨气的反应是气体体积减小的放热反应，从化学反应速率和化学平衡移动角度分析外界条件对合成氨气反应的影响；
(2)①根据次氯酸钠是强碱弱酸盐，利用盐的水解规律分析；
②根据水解平衡常数的含义计算溶液中c(OH-)，然后利用水的离子积计算c(H+)再根据pH=-lg(H+)计算pH；
③根据盖斯定律，将两个热化学方程式叠加，可得相应的热化学方程式；
(3)根据水解平衡常数的表达式与Kb、Ka1和水的离子积的关系计算。
(1)①N2与H2在催化剂存在时，在高温、高压条件下发生反应产生NH3，该反应属于氮的固定，是人工固氮；
②A.铁触媒是合成氨气的催化剂，由于降低了反应的活化能，使更多的分子变为活化分子，活化分子数增加，反应速率加快，A正确；
B.催化剂可以改变反应途径，但不能改变物质的始态和终态，因此不可以改变反应热，B错误；
C.由于催化剂不能改变物质的始态和终态，因此不能改变反应过程的能量变化，所以不能减少反应中的能耗，C错误；
D.由于催化剂可降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，所以可以增加活化分子的数目，D正确；
故合理选项是BC；
③A.合成氨气中N2、H2反应的物质的量的比是1：3，加入的原料气中N2和H2物质的量之比为1：2.8，N2过量，是因N2相对易得，适度过量可以加快反应速率，由于增大了一种反应物的浓度，可以使化学平衡正向移动，从而可以使其它反应物的转化率提高，从而可提高H2的转化率，A正确；
B.控制温度(773K)远高于室温，主要是因为在此温度下催化剂的活性最大，由于该反应的正反应是放热反应，所以升高温度，化学平衡逆向移动，反应物平衡转化率降低，B错误；
C.当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，由于不能改变任何一种反应物的浓度，因此对物质平衡转化率无影响，C错误；
D.空气的主要成分是N2、O2，分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气N2、H2必须经过净化处理，以防止催化剂中毒导致失去催化活性及发生安全事故发生，D正确；
故合理选项是AD；
(2)①次氯酸钠是强碱弱酸盐，在溶液中ClO-会发生水解反应：ClO-+H2OHClO+OH-，最终达到平衡时，溶液中c(OH-)>c(H+)，所以溶液显碱性；
②ClO-的水解平衡常数K=
=1.0×10-6mol/L，c2(OH-)=1.0mol/L×1.0×10-6mol/L=1.0×10-6mol2/L2，所以c(OH-)=1.0×10-3mol/L，则c(H+)=
=1.0×10-11mol/L，所以溶液的pH=11；
③(i)N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) △H=-19.5kJ/mol
(ii)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534.2kJ/mol
(ii)×2-(i)，整理可得2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1048.9kJ/mol
(3)反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=
=1.25×10-3。
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【题目】某100mL溶液可能含有Na+、NH4+、Fe3+、CO32-、SO42-、Cl-中的若干种，取该溶液进行连续实验，实验过程如图所示(所加试剂均过量，气体全部逸出)
下列说法一定正确的是（ ）
A. 溶液中一定含有Na+,Na+浓度是0.35mol/L
B. 溶液中只有SO42-、CO32-、NH4+离子
C. 溶液中可能含有Cl-，一定没有Fe3+
D. 取原溶液少许加入硝酸酸化的AgNO3溶液检验是否有Cl-
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【题目】如表所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法正确的是
A. X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高
B. 由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只能有共价键
C. 由X、Y两种元素形成的化合物都是酸性氧化物
D. T元素的单质具有半导体的特性，T与Z元素可形成化合物TZ4
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【题目】下表为元素周期表的一部分，表中列出12种元素在周期表中的位置，请回答：
族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
一 | ① | |||||||
二 | ⑦ | ⑨ | ||||||
三 | ② | ④ | ⑥ | ⑧ | ⑩ | |||
四 | ③ | ⑤ |
（1）这12种元素中，化学性质最不活泼的元素是______（填元素符号或化学式，下同），得电子能力最强的原子是______，常温下单质为液态的非金属单质是____________。
（2）失电子能力最强的单质与水反应的离子反应方程式是________________，
（3）写出⑦⑧⑨与①形成的简单化合物中最稳定的分子式________。写出⑧⑩两种元素最高价氧化物对应水化物中酸性较弱的化学式________ 。
（4）写出⑨⑩与①形成的化合物中沸点最低的化学式______酸性最强的化学式_______。
（5）写出④的单质置换出⑦的单质的化学反应方程式：__________________。②和⑥两种元素最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为_____________。
（6）用电子式表示⑤与⑨组成的二元化合物的形成过程________________________。
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【题目】一定条件下合成乙烯：6H2(g)＋2CO2(g)
CH2===CH2(g)＋4H2O(g)；已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法不正确的是( )
A. 该反应的逆反应为吸热反应
B. 平衡常数：KM>KN
C. 生成乙烯的速率：v(N)一定大于v(M)
D. 当温度高于250 ℃，升高温度，催化剂的催化效率降低
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【题目】将久置在空气中的锌粒投人稀硫酸中，测得锌粒和硫酸反应产生氢气的速率v(H2)与反应时间t的关系曲线如图所示。下列推论不正确的是（ ）
A.O→a段由于是锌粒表面的氧化物与酸的反应，所以未产生气体
B.b→c段产生氢气的速率增大较快的主要原因是温度升高
C.c时刻反应生成的H2的量最多
D.c时刻之后产生氢气的速率减小的主要原因是溶液中c(H+ )减小
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【题目】25℃时，草酸溶液中部分微粒的物质的量浓度随NaOH溶液的加入pH 的变化如图所示。其中c (H2C2O4) +c (HC2O4－)+ c (C2O42－)=0.1mol/L，下列说法不正确的是
A. H2C2O4的Ka2数量级为10－5
B. NaHC2O4溶液中，c (Na+)>c(HC2O4－)>c (H+)>c (OH－)
C. 0.1mol/L 的H2C2O4溶液，H2C2O4的电离度为80%
D. pH=7.0的溶液中，c (Na+)=0.1 + c(C2O42－) - c (H2C2O4)
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【题目】t℃时CuSO4的溶解度是Sg，其饱和溶液密度为dg·cm－3，物质的量浓度为cmol·L－1。向足量饱和溶液中加入mg无水CuSO4或蒸发掉ng水后恢复t℃，均能获得Wg胆矾晶体，下列关系式正确的是
A. c＝
mol·L－1 B. S＝
g
C. m＝
g D. W＝
g
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【题目】已知:在36 g 碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2占2/3体积，且知C(s) +1/2O2(g) = CO(g) △H = －110.5 kJ/mol CO(g) +1/2O2(g) = CO2(g) △H = －283 kJ/mol，下列说法错误的是
A. 与这些碳完全燃烧相比，碳不完全燃烧损失的热量是 283kJ
B. CO2(g)= C(s) + O2(g) △H = +393．5 kJ/mol
C. 3mol C(s)与2mol O2(g)完全反应放出的热量为614.5 kJ
D. 已知相关的化学键键能数据如下
化学键 | H—H | C—O |
| H—O | C—H |
E/(kJ·mol－1) | 436 | 343 | 1 076 | 465 | 413 |
则CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) ΔH= +99 kJ/mol
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