(2014•山东一模)氮及其化合物在工农业生产中具有重要作用.

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  • 解题思路:(1)由图可知,实验②10min到达平衡,平衡时△(N2)=0.1mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L,再根据方程式计算△c(H2)随,根据v=[△c/△t]计算v(H2);

    由图可知,与实验①相比,实验②到达平衡所以时间较短,反应速率较快,但平衡时氮气的浓度不变,改变条件平衡不移动,该反应正反应是气体体积减小的反应,故实验②应是使用催化剂;

    由图可知,与实验①相比,实验③到达平衡所以时间较短,反应速率较快,可能增大压强或升高温度,又因为平衡时氮气的浓度增大,即平衡逆向移动,故升温,据此结合选项判断;

    (2)提高废气中氮氧化物的转化率,应改变条件使平衡向正反应移动,结合平衡移动原理分析;

    (3)NCl3遇水发生水解反应,NCl3分子中负价原子结合水电离的氢离子,正价原子结合水电离的去氢根离子,据此判断双键产物;

    反应中只有氯元素的化合价发生变化,氯元素由NCl3中+1降低为Cl-中-1价,由ClO2-中+3价升高为ClO2中+4价,据此计算;

    (4)溶液显中性,所以c(H+)=c(OH-),溶液的电荷守恒可得:c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(OH-),故c(NH4+)=c(Cl-),氯化铵是强酸弱碱盐其水溶液呈酸性,要使氯化铵溶液呈中性,则氨水应稍微过量;

    电离常数只与温度有关,结合电离常数Kb=

    c(N

    H

    +

    4

    )•c(O

    H

    )

    c(N

    H

    3

    H

    2

    O)

    计算.

    (1)由图可知,实验②10min到达平衡,平衡时△(N2)=0.1mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L,由方程式可知,△c(H2)=3△(N2)=3×0.04mol/L=0.12mol/L,故v(H2)=[0.12mol/L/10min]=0.012mol/(L•min),

    由图可知,与实验①相比,实验②到达平衡所以时间较短,反应速率较快,但平衡时氮气的浓度不变,改变条件平衡不移动,该反应正反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡会移动,故实验②应是使用催化剂,

    由图可知,与实验①相比,实验③到达平衡所以时间较短,反应速率较快,平衡时氮气的浓度增大,改变条件平衡逆向移动,该反应正反应是体积减小的放热反应,故为升高温度;

    故答案为:0.012mol/(L•min),e,c;

    (2)提高废气中氮氧化物的转化率,应改变条件使平衡向正反应移动,

    a.该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应移动,氮氧化物的转化率降低,故a错误;

    b.该反应正反应是体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应移动,氮氧化物的转化率降低,故b错误;

    c.增大NH3的浓度,平衡向正反应移动,氮氧化物的转化率增大,故c正确;

    故答案为:c;

    (3)NCl3遇水发生水解反应,NCl3分子中负价原子结合水电离的氢离子,正价原子结合水电离的去氢根离子,故生成NH3的同时还得到HClO,

    反应中只有氯元素的化合价发生变化,氯元素由NCl3中+1降低为Cl-中-1价,由ClO2-中+3价升高为ClO2中+4价,故转移1mol电子,生成ClO2的物质的量为1mol,质量为1mol×67.5g/mol=67.5g,

    故答案为:HClO,67.5;

    (4)溶液显中性,所以c(H+)=c(OH-),溶液的电荷守恒可得:c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(OH-),故c(NH4+)=c(Cl-),氯化铵是强酸弱碱盐其水溶液呈酸性,要使氯化铵溶液呈中性,则氨水应稍微过量,因为盐酸和氨水的体积相等,则氨水的物质的量浓度大于盐酸,

    溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,c(NH4+)=c(Cl-)=[b/2]mol/L,c(NH3•H2O)=([a/2]-[b/2])mol/L,

    电离常数只与温度有关,则此时NH3•H2O的电离常数Kb=

    c(N

    H+4)•c(OH−)

    c(NH3•H2O)=

    b

    2×10−7

    a

    2−

    b

    2=

    b×10−7

    a−b,

    故答案为:>,

    b×10−7

    a−b.

    点评:

    本题考点: 氮的氧化物的性质及其对环境的影响;化学平衡的影响因素;化学平衡的调控作用.

    考点点评: 题目综合性较大,涉及化学反应速率计算、影响化学平衡的因素、氧化还原反应、电解质溶液的有关计算、电离平衡常数等,难度中等,(3)中注意根据盐类水解原理判断产物.