Question

【題目】【2015山西模擬】氮及其化合物與我們的吃、穿、住、行、健康等都有著密切的聯系，也是高中化學學習中重要的一部分．請回答下列問題：

I．（1）現有一支15mL的試管，充滿NO倒置于水槽中，向試管中緩緩通入一定量氧氣，當試管內液面穩定時，剩余氣體3mL．則通入氧氣的體積可能為 ．

（2）一定條件下，某密閉容器中發生反應：4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g）．

起始濃度（ mol/L）	C（NH3）	C（O2）	C（NO）	C（H2O）
甲	1	2	0	0
乙	4	8	0	0
丙	0.2	x	y	z

①恒溫恒容下，平衡時NH3的轉化率甲 乙．（填“＞”、“=”、或“＜”）

②恒溫恒容下，若要使丙與甲平衡時各組分濃度相同，則x= ，y= ，z= ．

（3）向容積相同、溫度分別為T1和T2的兩個密閉容器中分別充入等量NO2，發生反應：2NO2（g）N2O4（g）△H＜0．恒溫恒容下反應相同時間后，分別測定體系中NO2的百分含量分別為a1和a2；已知T1＜T2，則a1 a2．

A．大于 B．小于 C．等于 D．以上都有可能

（4）2.24L（標準狀況）氨氣被200mL 1mol/L HNO3溶液吸收后，反應后溶液中的離子濃度關系是 ．

Ⅱ．三氟化氮（NF3）是一種新型的電子材料，它在潮濕的空氣中與水蒸氣能發生氧化還原反應，其生成物有HF、NO、HNO3．根據要求回答下列問題：

（1）寫出該反應的化學方程式： ．反應過程中，氧化劑和還原劑物質的量之比為 ．

（2）若反應中生成0.2mol HNO3，轉移的電子數目為 ．

Answer 1

【答案】I．（1） 9mL和14.25mL （2）① ＞ ② 1 0.8 0.2

（3） D （4） c（NO﹣3）＞c（H+）＞c（NH+4）＞c（OH﹣） ．

Ⅱ．（1） 3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3 2：1

（2） 2.408×1023或0.4NA

【解析】Ⅰ（1）根據化學反應4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知，一氧化氮和氧氣按4：3反應，如果剩余的是一氧化氮，則參加反應的一氧化氮為12mL，則需氧氣的體積為mL=9mL，如果剩余的是氧氣，則參加反應的氧氣為15×mL=11.25mL，則需要氧氣的總量為11.25mL+3mL=14.25mL；

（2）①乙中的物質的量比甲的大，壓強越大，化學平衡逆向移動的程度大，則乙的轉化率小；

②根據等效平衡可知，丙中轉化為起始量與甲中的起始量相同，則

4NH3（g）+5O2g）4NO（g）+6H2O（g），

起始1 2

丙 0.2 x y z

則0.2+y=1，0.2+z=1，x+z=2，解得x=1，y=0.8，z=1.2；

（3）恒溫恒容下反應相同時間，T1＜T2，兩個密閉容器中分別充入等量NO2，由pV=nRT可知，兩個容器中的壓強相等時，a1=a2，若P1＞P2，a1，＞a2，若P1＜P2，a1，＜a2，則以上都有可能，

故答案為D；

（4）2.24L（標準狀況）氨氣被200mL 1mol/L HNO3溶液吸收后，得到等濃度的硝酸銨和硝酸溶液，根據銨根離子能水解，可以寫出溶液中離子濃度關系為c（NO﹣3）＞c（H+）＞c（NH+4）＞c（OH﹣）；

Ⅱ（1）反應物是NF3和水，生成物是HF、NO、HNO3，該反應中N元素化合價由+3價變為+2價、+5價，根據轉移電子守恒及原子守恒配平方程式為3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3，該反應中NF3既是氧化劑又是還原劑，氧化劑和還原劑的物質的量之比為2：1；

（2）3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3中硝酸和轉移電子之間的關系為1：2，所以若反應中生成0.2mol HNO3，轉移的電子數目=0.2mol×2×NA/mol=2.408×1023或0.4NA。