Question

【題目】氮是重要的非金屬元素，單質(zhì)用途之一是制取氨氣，反應(yīng)方程式為：

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；回答下列問題：

（1）氮元素在元素周期表的位置為______________，N2的結(jié)構(gòu)式為______________

（2）在一個(gè)容積為2L的密閉容器中上述反應(yīng)。反應(yīng)開始時(shí)，各物質(zhì)的量分別為：n(N2)=2mol，n(H2)=4mol，2min后n(H2)=1mol。

v表示反應(yīng)速率，下列正確的是______________

A．2min末時(shí)n(NH3)=2.0molB．v(N2)=0.25mol·L－1·min－1

C．v(NH3)=1.0mol·L－1·min－1D．2min末時(shí)N2的濃度為0.5mol·L－1

（3）在350℃、30MPa下合成氨氣時(shí)，n(NH3)和n(H2)(n表示物質(zhì)的量)隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖所示，下列正確的是______________。

A．點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b的大

B．點(diǎn)c處反應(yīng)達(dá)到平衡

C．點(diǎn)d(t1時(shí)刻)和點(diǎn)e(t2時(shí)刻)處n(N2)不一樣

D．其他條件不變，如果加入適當(dāng)催化劑可以使該反應(yīng)加快

（4）氮可以形成多種離子和分子，如N3-、NH2-、N2H4、N2H5+、N2H62+等，已知N2H5+、N2H62+是中性分子N2H4結(jié)合質(zhì)子生成的，有與NH4+相似的性質(zhì)。

①寫出N2H5+與強(qiáng)堿反應(yīng)的離子方程式為：______________。

②在火箭推進(jìn)器中裝有還原劑肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑H2O2，兩者反應(yīng)生成兩種不污染環(huán)境的物質(zhì)。寫出N2H4電子式______________，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。

③寫出與N3-電子數(shù)相等的一種分子的分子式______________。

Answer 1

【答案】（1）第二周期VA族；N≡N；（2）ABD；（3）AD；

（4）①N2H5++OH-=N2H4·H2O或N2H5++OH-=N2H4+H2O；②；N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O

③CO2或N2O、BeF2；

【解析】

試題分析：（1）氮元素在元素周期表中位于第二周期VA族，N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，故答案為：第二周期VA族；N≡N；

（2）在一個(gè)容積為2L的密閉容器中上述反應(yīng)。反應(yīng)開始時(shí)，各物質(zhì)的量分別為：n(N2)=2mol，n(H2)=4mol，2min后n(H2)=1mol。根據(jù)N2+3H22NH3，2min末時(shí)n(NH3)=2.0mol，A正確；v(H2)==0.75mol/(L·min)，v(N2)=×0.75mol/(L·min)=0.25mol/(L·min)，B正確；v(NH3)=×0.75mol/(L·min)=0.50mol/(L·min)，C錯(cuò)誤；2min末時(shí)N2的濃度為-0.25mol/(L·min)×2min=0.5mol/L，D正確；故選ABD。

（3）A．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度之間減小，反應(yīng)速率逐漸減小，則a點(diǎn)的正反應(yīng)速率比b點(diǎn)大，故A正確；B．c點(diǎn)反應(yīng)物和生成物物質(zhì)的量仍在變化，沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．d點(diǎn)和e點(diǎn)都處于平衡狀態(tài)，n（N2）不變，d點(diǎn)和e點(diǎn)n（N2）相等，故C錯(cuò)誤；D．其他條件不變，如果加入適當(dāng)催化劑可以使該反應(yīng)速率加快，故D正確。故選AD。

（4）①N2H62+中N的化合價(jià)為+4價(jià)，N2H62+是由中性分子N2H4結(jié)合2個(gè)質(zhì)子形成的，故N2H62+相當(dāng)于二元酸，故在堿性溶液中反應(yīng)的離子方程式為N2H62++2OH-=N2H4+2H2O，故答案為：N2H62++2OH-=N2H4+2H2O；

②N2H4的電子式為：，在火箭推進(jìn)器中裝有還原劑肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑H2O2，兩者反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O，故答案為：；N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O；

③含有22個(gè)電子的三原子物質(zhì)有N2O、CO2、CNO-、BeF2、CaH2、C3H4等，故答案為：CO2等。