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    3．氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料，也是一种常用的制冷剂．
    （1）实验室制备氨气的化学反应方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O．
    （2）工业合成氨的反应方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H．下图Ⅰ是合成氨反应的能量与反应过程相关图（未使用催化剂）；图Ⅱ是合成氨反应在2L容器中、相同投料情况下、其它条件都不变时，某一反应条件的改变对反应的影响图．

    下列说法正确的是AEFG．
    A．△H=-92.4kJ/mol
    B．使用催化剂会使K1的数值增大
    C．实际工业生产中反应的温度越低越好
    D．图Ⅱ是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图，且PA＜PB
    E．图Ⅱ是不同温度下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图，且TA＞TB
    F．该反应的平衡常数KA＜KB
    G．在曲线A条件下，反应从开始到平衡，消耗N2的平均速率为为$\frac{{n}_{1}}{4{t}_{1}}$mol•L-1•min-1
    （3）一定温度下，向一个容积为2L的密闭容器中通入2molN2和7molH2，达到平衡时测得容器内的压强为起始时的$\frac{7}{9}$倍，则此温度下的平衡常数为0.25．在同一温度、同一容器中，将起始物质改为a molN2、bmolH2、cmolNH3（a，b，c均不为零），欲使平衡混合物中各物质的质量与原平衡相同，则a、b满足的关系为b-3a=1（用含a、b的表达式表示），且欲使反应在起始时向逆反应方向进行，c的取值范围是2＜c＜4．
    （4）已知H2（g）的燃烧热为285.8kJ/mol，试写出表示NH3（g）燃烧热的热化学反应方程式NH3（g）+$\frac{3}{4}$O2（g）=$\frac{1}{2}$N2（g）+$\frac{3}{2}$H2O（l）△H=-382.5KJ/mol．以氨为燃料可以设计制造氨燃料电池（电极材料均为惰性电极，KOH溶液作电解质溶液），该电池的负极电极反应式为2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O．经测定，该电池工作过程中每放出1molN2实际提供460kJ的电能，则该燃料电池的实际效率为60.1%（燃料电池的实际效率是指电池实际提供的电能占燃料电池反应所能释放出的全部能量的百分数）．

    分析 （1）实验室用加热NH4Cl和Ca（OH）2固体混和物的方法制取氨气并生成CaCl2和水．故可以写出化学方程式；
    （2）N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.4KJ/mol
    A．依据图象分析，反应焓变△H=312.4KJ/mol-404.8KJ/mol=-92.4kJ/mol；
    B．使用催化剂改变反应速率降低反应的活化能；
    C．温度越低平衡正向进行，工业生产中反应速率慢，生成效率和经济效益低；
    D．图2是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系，依据先拐先平压强大，结合氨气物质的量分析；
    E．图2是不同温度下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系先拐先平温度高，结合氨气物质的量分析；
    F．该反应温度不变，反应的平衡常数随温度变化分析；
    G．在曲线A条件下，反应从开始到平衡，计算氨气的反应速率，依据反应速率之比等于系数之比，得到消耗N2的平均速率=$\frac{△c}{△t}$；
    （3）依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算平衡常数；起始量为amol N2、bmol H2、cmol NH3（a、b、c均不为零），欲使平衡混合物中各物质的质量与原平衡相同，满足转化为起始量“等量等效”分析；
    （4）依据燃烧热的概念是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量书写热化学方程式；根据原电池原理结合氧化还原反应的特征可以写出电极反应，根据电极方程式可以算出放出1mol N2理论提供的电能，进而计算效率．

    解答 解：（1）加热NH4Cl和Ca（OH）2固体混和物的方法制取氨气，反应为2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O，
    故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O；
    （2）A．依据图象分析，反应焓变△H=312.4KJ/mol-404.8KJ/mol=-92.4kJ/mol，故A正确；
    B．使用催化剂改变反应速率降低反应的活化能，E1减小，故B错误；
    C．为了提高转化率，反应是放热反应，温度越低平衡正向进行，工业生产中反应速率慢，生成效率和经济效益低，故C错误；
    D．图2是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系，依据先拐先平压强大，pA＞pB ，压强越大氨气物质的量增大，故D错误
    E．图2是不同温度下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系先拐先平温度高，TA＞TB，故E正确；
    F．反应的平衡常数随温度变化，该反应温度不变，平衡常数不变，压强改变不影响平衡常数，图象中影响因素依据DE分析是温度改变，TA＞TB，温度越高平衡逆向进行，平衡常数KA＜KB，故F正确；
    G．在曲线A条件下，反应从开始到平衡，V（NH3）=$\frac{{n}_{1}mol}{2L{×t}_{1}min}$=$\frac{{n}_{1}}{{2t}_{1}}$mol/（L•min），反应速率之比等于系数之比，消耗N2的平均速率=$\frac{1}{2}$V（NH3）=$\frac{{n}_{1}}{4{t}_{1}}$mol/（L•min），故G正确；
    故答案为：AEFG；
    （3）一定温度下，向一个容积为2L的密闭容器中通入2molN2和7molH2，则依据平衡三段式列式计算，设氮气消耗物质的量为x；
                    N2（g）+3H2（g）═2NH3（g），
    起始量（mol/L）  2        7       0
    变化量（mol/L）  x      3x        2x
    平衡量（mol/L） 2-x     7-3x      2x
    达到平衡时测得容器内的压强为起始时的$\frac{7}{9}$倍，气体物质的量之比等于压强之比，2-x+7-3x+2x=$\frac{7}{9}$（2+7），解得x=1，
    平衡常数K=$\frac{（\frac{2}{2}）^{2}}{\frac{1}{2}×（\frac{4}{2}）^{3}}$=0.25；
    起始量为amol N2、bmol H2、cmol NH3（a、b、c均不为零），欲使平衡混合物中各物质的质量与原平衡相同，满足转化为起始量“等量等效”；
                   N2（g）+3H2（g）═2NH3（g），
    起始量（mol/L）  a       b          c
    转化量         a+$\frac{c}{2}$    b+$\frac{3c}{2}$         0
    则a+$\frac{c}{2}$=2、b+$\frac{3c}{2}$=7，则3a-b=-1，即为b-3a=1；
    因为平衡时氨气的浓度为2mol/L，要使反应完全正向进行，氨气的浓度为4mol/L，所以欲使反应在起始时向逆反应方向进行，c的取值范围是2＜c＜4，
    故答案为：0.25；b-3a=1；2＜c＜4；
    （4）H2（g）的燃烧热为285.8kJ/mol，表示NH3（g）燃烧热的热化学反应方程式为：NH3（g）+$\frac{3}{4}$O2（g）=$\frac{1}{2}$N2（g）+$\frac{3}{2}$H2O（l）△H=-382.5KJ/mol；
    在氨燃料电池中，氨气失去电子，在负极反应，被氧化成氮气，氧气得到电子，在正极反应，由于在碱性介质中，根据电荷守恒可写出电极反应式为：2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O，根据氨的燃烧热的方程式可知，生成1mol氮气可以放出765KJ的热量，所以该燃料电池的实际效率为$\frac{460}{765}$×100%=60.1%，
    故答案为：NH3（g）+$\frac{3}{4}$O2（g）=$\frac{1}{2}$N2（g）+$\frac{3}{2}$H2O（l）△H=-382.5KJ/mol；2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O； 60.1%．

    点评 本题考查了热化学方程式书写方法，化学平衡影响因素分析判断，平衡常数计算应用，等效平衡状态的分析方法，原电池原理的应用，掌握基础是关键，题目难度中等．

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    13．某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质．当汽车发生碰撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用．
    （1）NaN3是气体发生剂，受热分解产生N2和Na，NaN3中N3-中心原子采用sp 杂化．
    （2）Fe2O3是主氧化剂，与Na反应生成的还原产物为Fe（已知该反应为置换反应）．
    （3）KClO4是助氧化剂，反应过程中与Na作用生成KCl和Na2O，KClO4含有化学键的类型为离子键、共价键，K的原子结构示意图为．
    （4）NaHCO3是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而发生分解，其化学方程式为2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O．
    （5）100g上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N2 33.6L（标准状况）．
    ①用碱石灰除去的物质为CO2、H2O；
    ②该产气药剂中NaN3的质量分数为65%．

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    14．下列物质属于电解质且能导电的是（　　）
    A．铁B．熔融的氢氧化钠C．食盐水D．硫酸

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    11．氮的重要化合物如氨（NH3）、肼（N2H4）、三氟化氮（NF3）等，在生产、生活中具有重要作用．
    （1）利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染，相关热化学方程式如下：
    H2O（l）═H2O（g）△H1=44.0kJ•mol-1
    N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H2=229.3kJ•mol-1
    4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）△H3=-906.5kJ•mol-1
    4NH3（g）+6NO（g）═5N2（g）+6H2O（l）△H4
    则△H4=-2317kJ•mol-1．
    （2）使用NaBH4为诱导剂，可使Co2+与肼在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钴，该过程不产生有毒气体．
    ①写出该反应的离子方程式：2Co2++N2H4+4OH-=2Co↓+N2↑+4H2O；
    ②在纳米钴的催化作用下，肼可分解生成两种气体，其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如下图1所示，则N2H4发生分解反应的化学方程式为：3N2H4N2+4NH3；为抑制肼的分解，可采取的合理措施有降低反应温度（任写一种）．

    （3）在微电子工业中NF3常用作半导体、液晶和薄膜太阳能电池等生产过程的蚀刻剂，在对硅、氮化硅等材料进行蚀刻时具有非常优异的蚀刻速率和选择性，在被蚀刻物表明不留任何残留物，对表面物污染．工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3，其电解原理如上图2所示．
    ①a电极为电解池的阳（填“阴”或“阳”）极，写出该电极的电极反应式：NH4++3F--6e-=NF3+4H+；
    ②以NF3对氮化硅（Si3N4）材料的蚀刻为例，用反应方程式来解释为什么在被蚀刻物表面不留任何残留物4NF3+Si3N4=4N2↑+3SiF4↑．
    ③气体NF3不可燃但可助燃，故气体NF3应远离火种且与还原剂、易燃或可燃物等分开存放，结构决定性质，试从结构角度加以分析NF3分子中N为+3价，有较强氧化性．
    ④能与水发生反应，生成两种酸及一种气态氧化物，试写出相应的化学方程式3NF3+5H2O=2NO↑+9HF+HNO3．

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    18．化学与社会、环境、生活密切相关．下列说法不正确的是（　　）
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    D．医用酒精是用淀粉类植物发酵经蒸馏制成，浓度通常是75%

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    8．N、P、As、Ga、Cr等元素化合物种类繁多，具有重要的研究价值和应用价值．请回答下列问题：
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    （5）砷化镓以第三代半导体著称，性能比硅更优良，广泛用于雷达、电子计算机、人造卫星、宇宙飞船等尖端技术中已知砷化镓的晶胞结构如图所示，则砷化镓晶胞结构与NaCl晶胞不同（填“相同”或“不同”）．
    （6）根据As和Ga在元素周期表中的位置判断，第一电离能As＞Ga（填“＜”“＞”或“=”）．
    （7）（CH3）3Ga中镓原子的杂化类型为sp2杂化．

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    15．下列有机反应类型的判断不正确的是（　　）
    A．2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑（取代反应）
    B．CH2═CH2+H2O$\stackrel{催化剂}{→}$CH3CH2OH（加成反应）
    C．CH3COOH+CH3CH2OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH3+H2O（取代反应）
    D．2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{催化剂}$2CH3CHO+2H2O（加成反应）

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    12．下列离子方程式书写不正确的是（　　）
    A．AlCl3溶液与烧碱溶液反应，当n（OH-）：n（Al3+）=7：2时，2Al3++7OH-═Al（OH）3↓+AlO2-+2H2O
    B．CuCl2溶液与NaHS溶液反应，当n（CuCl2）：n（NaHS）=1：2时，Cu2++2HS-═CuS↓+H2S↑
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    D．Fe与稀硝酸反应，当n（Fe）：n（HNO3）=1：2时，3Fe+2NO3-+8H+═3Fe2++2NO↑+4H2O

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    13．用铝土矿（杂质为SiO2、Fe2O3等）为原料冶炼铝的流程如下（其中料液b呈碱性），下列说法中正确的是（　　）
    A．反应Ⅰ的离子方程式为2OH-+Al2O3═2AlO2-+H2O
    B．操作a的内容包括：通入过量CO2、过滤、洗涤、灼烧
    C．操作b为电解熔融状态的Al2O3或用CO还原Al2O3
    D．固体b灼烧后与铝反应可用于工业上冶炼相应的金属

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