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氮及其化合物与我们的吃、穿、住、行、健康等都有着密切的联系,也是高中化学学习中重要的一部分。请回答下列问题:
I.(1)现有一支15mL的试管,充满NO倒置于水槽中,向试管中缓缓通入一定量氧气,当试管内液面稳定时,剩余气体3mL。则通入氧气的体积可能为                        
(2)一定条件下,某密闭容器中发生反应:4NH3(g)+5O2(g)      4NO(g)+6H2O(g)。

起始浓度( mol/L)
C(NH3)
C(O2)
C(NO)
C(H2O)

1
2
0
0

4
8
0
0

0.2
x
y
z
 
①恒温恒容下,平衡时NH3的转化率甲       乙。(填“>”、“=”、或“<”)
②恒温恒容下,若要使丙与甲平衡时各组分浓度相同,则x=       ,y=     ,z=       
(3)向容积相同、温度分别为T1和T2的两个密闭容器中分别充入等量NO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)△H<0。恒温恒容下反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量分别为a1和a2;已知T1< T2,则a1_         a2
A.大于    B.小于    C.等于    D.以上都有可能
(4)2.24L(标准状况)氨气被200 mL l mol/L HNO3溶液吸收后,反应后溶液中的离子浓度关系是                                                  
Ⅱ.三氟化氮(NF3)是一种新型的电子材料,它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其生成物有HF、 NO、 HNO3。根据要求回答下列问题:
(1)写出该反应的化学方程式:                                               。反应过程中,氧化剂和还原剂物质的量之比为                                  
(2)若反应中生成0.2mol HNO3,转移的电子数目为                              

14分)Ⅰ.(10分)(1)9mL和14.25mL(2分)
(2)①>(1分)     ② 1,0.8,1.2(各1分)
(3)D(2分)
(4)c(NO-3)>c(H+)>c(NH+4)>c(OH-)(2分)
Ⅱ . (4分)
(1)3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3(2分)  2:1 (1分)
(2)2.408×1023 或0.4NA(1分)(写成物质的是不给分)

解析试题分析:I.(1)4NO+3O2+2H2O=4HNO3,剩余气体3mL,过量气体可能是O2或NO,若是O2过量,NO全部参加反应,根据4NO~3O2,V(O2)= +3=14.25mL,若是NO过量,参加反应的NO为12ml,根据4NO~3O2,V(O2)= =9mL;
(2)①恒温恒容,乙中投料是甲中投料的4倍,等同于增大压强,平衡逆向移动,因此甲>乙;
②根据等效平衡可知,丙中转化为起始量与甲中的起始量相同,则
4NH3(g)+5O2g)?4NO(g)+6H2O(g),
起始1            2
丙 0.2           x            y              z
则0.2+y=1, x +y =2              z = y
解得y =0.8,x=1,z=1.2;
(3)恒温恒容下反应相同时间,T1<T2,两个密闭容器中分别充入等量NO2,在T1下,达到平衡时,所用时间为t1,在T2时,在t1时间时已达到平衡,因为升高温度,平衡逆向移动,所以a1>a2,选择时间小于t1,在相同时间内,在T2时,尚未达到平衡,反应正向移动,则有a1小于或等于a2,故答案为:D;
(4)2.24L(标准状况)氨气被200 mL l mol/L HNO3溶液吸收后,得到硝酸铵和硝酸的混合溶液,且二者物质的量相等,二者中都含有NO3-,它浓度最大,NH4+水解,因此C(H+)>C(NH4+),C(OH-)最小,c(NO-3)>c(H+)>c(NH+4)>c(OH-);
Ⅱ.3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3,NF3既是氧化剂又是还原剂,其中N化合价是+3价,体现氧化性有2mol降到+2价,体现还原性有1mol升到+5价,氧化剂和还原剂物质的量之比为2:1,反应中每有1mol硝酸生成,转移电子2mol,若反应中生成0.2mol HNO3,转移的电子数目为0.4NA
考点:考查化学反应原理、盐的水解、氧化还原反应、方程式的书写

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

水(H2O)在很多化学反应中有极其重要的作用。请研究下列水参与的氧化还原反应。
①NaH+H2O=NaOH+H2↑             ②2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
③2Na+2H2O="2NaOH" +H2↑          ④3NO2+H2O=2HNO3+NO↑
⑤2H2O2H2↑+O2↑            ⑥2F2+2H2O=4HF+O2
(1)水只作氧化剂的是        ;水只作还原剂的是        ;水既作氧化剂,又作还原剂的是        ;水既不作氧化剂,又不是还原剂的是        
(2)水作氧化剂时,被还原的元素是     ,水作还原剂时,被氧化的元素是     

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

请将5种物质:N2O、FeCl2、Fe (NO3)3、HNO3和FeCl3分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式。
(1)_________+__________→__________+__________+__________+H2O(不需配平)
(2)反应过程中,N2O与FeCl2的物质的量之比为___________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)请完成该反应的离子方程式:
 C +     MnO4-    H+   —     CO2↑+     Mn2+   H2O
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中。进行反应CO(g ) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)得到如下两组数据:

实验编号
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3
 
①实验1从开始到达到化学平衡时,以v(CO2)表示的反应速率为         。(精确到0.01)
②该反应为   (填“吸”或“放”)热反应,实验2中达平衡时 CO的转化率为       。
(3)在容积可变的密闭容器中发生反应:mA(g) + nB(g)  pC(g) ,在一定温度和不同压强下达到平衡时,分别得到A的物质的量浓度如下表
压强p/Pa
2×105
5×105
1×106
c(A)/mol·L-1
0.08
0.20
0.44
 
①当压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时,平衡         移动(填:向左, 向右 ,不)
②当压强从5×105 Pa增加到1×106 Pa时,该反应平衡常数表达式为K=      。⑷在25℃下,向浓度为0.1mol·L-1的FeCl3溶液中逐滴加入氨水,调节溶液pH为 5时,溶液中c(Fe3+)为             mol/L 。(已知25℃时  Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

已知:氧化性:KMnO4>HNO3;Bi位于周期表中VA族,+3价较稳定,Bi2O3为碱性氧化物,Bi3+的溶液为无色。取一定量硝酸酸化的Mn(NO3)2溶液依次进行下列实验,现象记录如下:
① 向其中加入适量的NaBiO3,溶液变为紫红色。② 继续滴加适量H2O2,紫红色褪去,并有气泡产生。③ 再加入适量的PbO2固体,固体溶解,溶液又变为紫红色。
回答下列问题:
(1)写出实验①反应的离子方程式:______________________________________。
(2)KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由强到弱的顺序为____________________________。
(3)向反应③得到的溶液中通入SO2气体,看到的现象是____________________________。
(4)若实验②放出了336mL气体(标准状况),则反应①被氧化的Mn(NO3)2为________mol。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某体系中存在如下反应:
①H2S+4H2O-8e → SO42+10H   
②2IO3+12 H+10e → I2+6H2O
(1)反应①中H2S做__________剂,反应②属于___________ 反应(填“氧化”或“还原”)。
(2)若在反应①中失去0.2 mol 电子,则反应②中可生成       g I2
(3)写出并配平碘酸钾与硫化氢反应的化学方程式,同时标出电子转移的方向和数目:
_______________________________________________________________________。
(4)由上述反应可推知                      
a.氧化性:K2SO4> KIO3       b.酸性:HIO3> H2SO4
c.还原性:H2S > I2         d.反应过程中溶液的酸性逐渐减弱 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

已知氮元素有许多化合价,其化合价有-3、0、+1、+2、+3、+4、+5
(1)下表是硝酸与某种金属M在某些条件下反应所得还原产物的关系:

通过分析上表可得出的结论是:当硝酸与金属M反应时,________________。
金属锌与某浓度的硝酸反应时,无气体产生,则此化学反应中被还原的硝酸与参加反应的硝酸物质的量之比是________。
(2)以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2-)燃料电池,具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点,另外氨气含氢量高,不含碳,易液化,方便运输和贮存,是很好的氢源载体。其工作原理如图所示:

①该电池工作时的总反应为______          __ 
②固体氧化物作为电池工作的电解质,O2-移动方向为________(选填“由电极a向电极b”或“由电极b向电极a”)。
③该电池工作时,在接触面上发生的电极反应为________。
(3)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备 受到人们的关注。如图所示装置可用于制备N2O5,写出在电解池中生成N2O5的电极反应式________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

(10分)将1.52g铜镁合金完全溶解于50.0mL密度为1.40g/mL、质量分数为63.0%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL (标准状况),向反应后的溶液中加入1.00mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀。求:  
(1)浓硝酸中HNO3的物质的量浓度。
(2)该合金中铜与镁的物质的量之比为      
(3) NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是           。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如下图所示:

FeCl3溶液     含有淀粉的碘水     NaOH溶液
A                   B                 C
(1)在配制氯化铁溶液时,需先把氯化铁晶体溶解在         中,再加水稀释,这样操作的目的是                             
(2)装置C的作用是                                            
(3)若要从A中所得溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:蒸发、冷却结晶、          、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有                        (填序号)。

A.蒸发皿
B.石棉网
C.漏斗
D.烧杯
E.玻璃棒
F. 坩埚
(4)根据以上现象,该小组同学认为SO2与 FeCl3溶液发生氧化还原反应。
①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式                             
②请设计实验方案检验有Fe2+生成                                    
③该小组同学向C烧杯反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了SO42—。该做法         (填“合理”或“不合理”),理由是                      
(5)能表明I的还原性弱于SO2的现象是                                             

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