(14分)氮是地球上极为丰富的元素,氮元素可形成多种离子,如:N3—、N3—、NH2—、NH4+、N2H5+、N2H62+等。
(1)请画出氮的原子结构示意图___________。
(2)氮的常见氢化物的结构式为________,其空间构型为_______,它极易溶于水的主要原因是_________________,溶于水后显碱性的原因是_______________(用离子方程式说明)
(3)X+中所有电子正好充满K、L两个电子层,它与N3—形成的晶体结构如图26题 l所示。与同一个N3—相连的X+有________个,X的元素符号是________。
(4)最近科学家研制出某元素Z与N元素形成的晶体ZN,已知ZN晶体具有与NaCI相似的晶体结构。图26题-2是从ZN晶体结构图中分割出来的部分结构图,试判断符合ZN晶体结构图的是_______________。
某化学反应2AB+D在四种不同条件下进行,B、D的起始浓度为零,反应物A的浓度( mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表:
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1,反应在10~20分钟时间内平均速率为__________mol·(L·min) -1。
(2)在实验2,A的初始浓度c2=__________mol·L-1,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是______________________________。
(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3__________v1(填“>”“=”或“<”),且c3__________1.0 mol·L-1(填“>”“=”或“<”)。
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是__________反应(选填吸热、放热)。理由是______________________________________________________________________。
在一个1 L的密闭容器中,加入2 mol A和1 mol B,发生下列反应:2A(g)+B(g)3C(g) + D(s), 达到平衡时,C的浓度为1.2 mol·L-1。
(1)维持容器的温度不变,若缩小容器的体积,则平衡__________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
(2)维持容器的体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍是1.2 mol·L-1的是__________________。
A.4 mol A+2 mol B
B.3 mol C+1 mol D
C.2 mol A+1 mol B+1 mol D
(3)若维持容器的体积和温度不变,反应从逆反应开始,按不同配比作为起始物质,达到平衡时,C的浓度仍是1.2 mol·L-1,则C的起始物质的量应满足的条件是_________________。
向一容积为5 L的密闭容器中充入NH3和O2,它们的物质的量之比为1∶2,发生如下反应:4NH3+5O24NO+6H2O(g)。
(1)上述反应在一定条件下进行,2 min后该反应的ΔH-TΔS=0,此时该反应达到__________________状态,NH3为2 mol,NH3的转化率为20%。以NO的浓度变化表示该反应的平均反应速率为________________, O2的平衡浓度为_________________。
(2)在达到平衡后,充入相当于原组成气体1倍的惰性气体。如果容器的体积不变,平衡______________移动。
已知化学反应N2+3H2====2NH3的能量变化如图所示。
(1)1 mol N 和3 mol H 生成1 mol NH3(g)是_________________能量的过程(填“吸收”或“释放”)。
(2)N2(g)+
H2(g)====NH3(g) ΔH=_________________。
(3)N2(g)和H2(g)生成NH3(l)的热化学方程式____________________。
由化学能产生的能量是目前人类使用的主要能源。请回答下列问题:
(1)N2和O2在一定条件下反应生成NO2的热化学方程式为:N2(g)+O2(g)====NO2(g) ΔH=+34 kJ·mol-1。该反应为_____________(“放热”“吸热”)反应。
(2)化学反应中的能量变化源自于化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为一些化学键的键能:
化学键 |
键能( kJ·mol-1) |
化学键 |
键能( kJ·mol-1) |
N≡N |
942 |
H—O |
460 |
N—H |
391 |
O==O |
499 |
H—H |
437 |
①写出N2和H2反应合成氨的热化学方程式_________________________。
②已知:1 mol H2O(g)转化为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量。计算1 g H2完全燃烧时放出的热量___________________。H2O(g)的稳定性___________(“大于”“小于”)H2O(l)。
(3)写出NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式_________________________________________________________________________。