Question

8．氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用．完成下列填空：
（1）如圖所示為元素周期表中氮元素部分信息，數(shù)據(jù)“14.01”表示的是氮元素的相對原子質(zhì)量；氮原子最外層電子有2種不同的能量，有5種不同運動狀態(tài)．
（2）NH₃可以作制冷劑，是因為氨易液化，液態(tài)氨氣化時要吸收大量的熱，使周圍的溫度急劇下降；NH₄Cl溶液與NaOH溶液混合至中性，則c（Na⁺）=c（NH₃•H₂O）（填“＜，＞”或“=”）
（3）寫出一個能比較氮、氧兩種元素非金屬性強弱的事實：氣態(tài)H₂O的穩(wěn)定性強于氣態(tài)NH₃；
研究NO₂、SO₂、CO等大氣污染物的處理具有重要意義．NO₂可用下列反應(yīng)來處理：6NO₂（g）+8NH₃（g）?7N₂（g）+12H₂O（l）+Q（Q＞0）
（4）寫出上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式$\frac{{c}^{7}（{N}_{2}）}{{c}^{6}（N{O}_{2}）{c}^{8}（N{H}_{3}）}$，大該反應(yīng)平衡常數(shù)的措施有C（填編號）；
A．增壓B．增加NH₃的濃度C．降溫D．及時移走產(chǎn)物
（5）一定條件下上述反應(yīng)在某體積固定的密閉容器中進行，能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是CD．（填編號）
A．c（NO₂）：c（NO₃）=3：4                  B.6v_正（NO₂）=7v_逆（N₂）
C．容器內(nèi)氣體總壓強不再變化  D．容器內(nèi)氣體密度不再變化
（6）某溫度下，在一個容積為2升的反應(yīng)容器內(nèi)，上述反應(yīng)2分鐘后達到平衡，測試NO₂減少了0.75mol，則在2分鐘內(nèi)NH₃的平均反應(yīng)速率為：v（NH₃）=0.25mol/（L•min）．

Answer 1

分析 （1）“14.01”為氮元素的相對原子質(zhì)量，氮原子最外層有5的電子，分別位于s、p軌道，電子的運動狀態(tài)各不相同；
（2）氨易液化，液態(tài)氨氣化時要吸收大量的熱，可用于制冷，NH₄Cl溶液與NaOH溶液混合至中性，結(jié)合電荷守恒、物料守恒判斷；
（3）可根據(jù)氫化物的穩(wěn)定性判斷非金屬性強弱；
（4）平衡常數(shù)等于生成物與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，增大平衡常數(shù)，應(yīng)使平衡正向移動，
（5）達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、含量不變；
（6）2分鐘后達到平衡，測試NO₂減少了0.75mol，可計算NO₂的反應(yīng)速率，結(jié)合反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系判斷NH₃的平均反應(yīng)速率．

解答 解：（1）“14.01”為氮元素的相對原子質(zhì)量，氮原子最外層有5的電子，分別位于s、p軌道，有2中不同能量的電子，電子的運動狀態(tài)各不相同，則有5種不同運動狀態(tài)，
故答案為：氮元素的相對原子質(zhì)量；2；5；
（2）氨易液化，液態(tài)氨氣化時要吸收大量的熱，使周圍的溫度急劇下降，可用于制冷，NH₄Cl溶液與NaOH溶液混合至中性，則據(jù)電荷守恒c（Cl^-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺）+c（Na⁺），由物料守恒可知c（NH₄⁺）+c（NH₃•H₂O）=c（Cl^-），溶液呈中性，c（H⁺）=c（OH^-），聯(lián)式可得c（Na⁺）=c（NH₃•H₂O），
故答案為：氨易液化，液態(tài)氨氣化時要吸收大量的熱，使周圍的溫度急劇下降；=；
（3）可根據(jù)氫化物的穩(wěn)定性判斷非金屬性強弱，因氣態(tài)H₂O的穩(wěn)定性強于氣態(tài)NH₃，則O的非金屬性較強，故答案為：氣態(tài)H₂O的穩(wěn)定性強于氣態(tài)NH₃；
（4）平衡常數(shù)等于生成物與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，則K=$\frac{{c}^{7}（{N}_{2}）}{{c}^{6}（N{O}_{2}）{c}^{8}（N{H}_{3}）}$，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，增大平衡常數(shù)，應(yīng)使平衡正向移動，應(yīng)降低溫度，
故答案為：$\frac{{c}^{7}（{N}_{2}）}{{c}^{6}（N{O}_{2}）{c}^{8}（N{H}_{3}）}$；C；
（5）A．起始配比數(shù)以及轉(zhuǎn)化程度未知，c（NO₂）：c（NO₃）=3：4不能確定是否達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；                 
B.6v_正（NO₂）=7v_逆（N₂），正逆反應(yīng)速率不等，沒有達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；
C．反應(yīng)前后氣體的計量數(shù)之和不等，容器內(nèi)氣體總壓強不再變化，可說明達到平衡狀態(tài)，故C正確；
 D．容器內(nèi)氣體密度不再變化，可說明達到平衡狀態(tài)，故D正確，
故答案為：CD；
（6）某溫度下，在一個容積為2升的反應(yīng)容器內(nèi)，上述反應(yīng)2分鐘后達到平衡，測試NO₂減少了0.75mol，則c（NO₂）=$\frac{\frac{0.75mol}{2L}}{2min}$=0.1875mol/（L•min），
則c（NH₃）=0.1875mol/（L•min）×$\frac{8}{6}$=0.25mol/（L•min）．
故答案為：0.25mol/（L•min）．

點評 本題考查較為綜合，為高考常見題型，涉及化學(xué)平衡的計算、化學(xué)平衡的影響因素、原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)以及離子濃度的大小比較，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，注意平衡常數(shù)的含義，難度不大．