Question

【题目】氮及其化合物在工农业生产生活中应用广泛，请解决下列问题．
（1）化合物甲（由氮和另一种常见的主族元素组成）是一种新型无机材料．将8.2g甲溶于足量的氢氧化钠溶液，可产生标准状况下为4.48L的气体，该气体可作制冷剂．向反应后的溶滚中逐滴加入稀盐酸，产生白色沉淀质量最大为15.6g，继续滴加沉淀消失．则甲溶于氢氧化钠的化学方程式为 ．
（2）NH3催化还原氮氧化物是目前应用广泛的烟气氮氧化物脱除技术．例如：
4NH3（g）+6NO（g）5N2（g）+6H2O（g）△H1
己知：①H2O（l）=H2O（g）△H2
②4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）△H3
则NH3（g）的标准燃烧热△H= ．
以FeSO4作催化剂在不同温度下，经过相同的时间测试氨还原氮氧化物效果如图1，当反应在400～450℃，NOx的转化率随温度升高而降低．当体系温度升至500℃以上时．NOx的转化率迅速下降，其可能原因是 ． 图2反映的是在400℃N2的体积分数与反应物中 的关系，请在下面的图2上画出450℃的变化趋势曲线 ．

（3）N2O5是绿色硝化试剂，溶于水可得硝酸．图3是以N2O4为原料电解制备N2O5的装置示意图．写出阳极区生成N2O5的电极反应式是 ．
（4）常温下，向0.1mol/L氨水中加入少许N2O5 ， 使溶液中c（NH3H2O）：c（NH4+）=5：9，此时溶液的pH= ． （25℃时．NH3H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10﹣5）

Answer 1

【答案】
（1）AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
（2）；催化剂活性降低（FeSO4受热分解）；
（3）N2O4﹣2e﹣+2HNO3=2N2O5+2H+
（4）9
【解析】解：（1）化合物甲（由氮和另一种常见的主族元素组成），溶于足量的氢氧化钠溶液，产生的气体可作制冷剂为氨气，产生标准状况下为4.48L的气体，n（NH3）= =0.2mol，反应后的溶滚中逐滴加入稀盐酸，先沉淀后沉淀为溶解，为铝的化合物的特征，产生白色沉淀质量最大为15.6g，为氢氧化铝，n[Al（OH）3]= =0.2mol，则m（N）+m（Al）=0.2mol×14g/mol+0.2mol×27g/mol=8.2g，则8.2g甲为AlN，甲溶于氢氧化钠的化学方程式为AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑，
所以答案是：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑；（2）氨气燃烧生成氮气和水，①4NH3（g）+6NO（g）5N2（g）+6H2O（g）△H1②H2O（l）=H2O（g）△H2 ③4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）△H3根据盖斯定律，将已知热化学方程式 （③×3+①×2﹣②×30）得：4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（l）△H= ；当反应在400～450℃，NOx的转化率随温度升高而降低．当体系温度升至500℃以上时，催化剂硫酸亚铁受热分解，催化剂活性降低，所以450℃的变化趋势曲线图为： ，
所以答案是： ；催化剂活性降低（FeSO4受热分解）； ；（3）NO2可电解制备绿色硝化试剂N2O5 ． N元素化合价升高，NO2被氧化，电极方程式为N2O4﹣2e﹣+2HNO3=2N2O5+2H+ ，
所以答案是：N2O4﹣2e﹣+2HNO3=2N2O5+2H+；（4）常温下，向0.1mol/L氨水中加入少许N2O5 ， 五氧化二氮和水反应生成硝酸，硝酸和氨水反应，溶液中c（NH3H2O）：c（NH4+）=5：9，溶液中溶质为硝酸铵和一水合氨，NH3H2ONH4++OH﹣ ， 25℃时．NH3H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10﹣5= ，c（OH﹣）=10﹣5mol/L，c（H+）=10﹣9mol/L，PH=9，
所以答案是：9．
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡状态本质及特征的相关知识，掌握化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效），以及对弱电解质在水溶液中的电离平衡的理解，了解当弱电解质分子离解成离子的速率等于结合成分子的速率时，弱电解质的电离就处于电离平衡状态；电离平衡是化学平衡的一种，同样具有化学平衡的特征．条件改变时平衡移动的规律符合勒沙特列原理．