氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
请回答下列有关含氮物质的问题：
（1）右图是1molNO2和1molCO反应生成CO2 和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式_____________________________________；
恒温恒容条件下，不能说明该反应已达到平衡状态的是___(填序号)。
| A．容器内混合气体颜色不再变化 |
| B．容器内的压强保持不变 |
| C．v逆(NO2)＝v正(NO) |
| D．容器内混合气体密度保持不变 |
（2）汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：
N2(g)＋O2(g)
2NO(g) ΔH>0，已知该反应在2404℃时，平衡常数K＝64×10－4。
该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10－1 mol/L、4.0×10－2 mol/L和3.0×10－3 mol/L，此时反应_______(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)。
（3）肼－空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。总电池反应为N2H4+O2 = N2+2H2O。该电池放电时，负极的电极反应式是_________。
（4）盐酸肼（N2H6Cl2）是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与NH4Cl类似。写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式_____________________________________。
亚硝酸(HNO2)是一种与醋酸酸性相当的弱酸,很不稳定,通常在室温下立即分解。
(1)写出亚硝酸的电离方程式: 。
(2)在酸性条件下,当NaNO2与KI按物质的量之比1∶1恰好完全反应,且I-被氧化为I2时,产物中含氮的物质为 (填化学式)。
(3)要得到稳定的HNO2溶液,可以向冷冻的NaNO2浓溶液中加入或通入某种物质,下列物质不适合的是 (填字母)。
a.稀硫酸 b.二氧化碳 c.二氧化硫 d.磷酸
(4)碱性工业废水中的N
可用铝粉除去。已知此反应体系中含有Al、NaAlO2、NaNO2、NaOH、NH3·H2O、H2O六种物质。
①写出上述反应的离子方程式: 。
②发生上述反应后废水的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)酸性工业废水中的N可用尿素除去。尿素
(
)与N在酸性条件下反应生成两种无毒气体。该反应中生成16.8 L(已折算为标准状况)混合气体时,消耗尿素的质量为 g。
氯气及其化合物在工农业生产和人类生活中都有着重要的应用。
(1)Ca(ClO)2、NaClO、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂,是因为它们都具有 性,请写出工业上用氯气与NaOH溶液反应生产消毒剂NaClO的离子方程式 。
(2)棕黄色强刺激性气体Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一,实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取少量Cl2O和NaHCO3的离子方程式 。
(3)黄色气体ClO2可用于污水杀菌和饮用水净化。
①KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得ClO2,此反应的离子方程式为 。
②ClO2遇浓盐酸会生成Cl2,每生成1 mol Cl2转移电子的物质的量为 。
③ClO2可将废水中的Mn2+转化为MnO2而除去,本身还原为Cl-,该反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应4HCl+O2
2Cl2+2H2O,可实现氯的循环利用。
已知:①上述反应中,4 mol HCl被氧化放出115.6 kJ的热量。
则断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为 kJ,H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”) 。
某强酸性溶液X含有Ba2+、Al3+、N
、Fe2+、Fe3+、C
、S、S
、Cl-、N
中的一种或几种,取该溶液进行实验,实验内容如下:
根据以上信息,回答下列问题:
(1)溶液X中除H+外还肯定含有的离子是 ;不能确定是否含有的离子是 ,若要确定其中阳离子的存在,最可靠的化学方法是 。
(2)沉淀G的化学式为 。
(3)写出有关离子方程式:
步骤①中生成A 。
步骤②生成沉淀I 。
(4)假设测定A、F、I均为0.01 mol,10 mL X溶液中n(H+)="0.04" mol,而沉淀C物质的量0.07 mol,能说明(1)中不能确定的阴离子存在的理由是 。
我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):
请填写下列空白:
(1)已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气在t℃、p kPa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了a kJ热量。该反应的热化学方程式是 。
(2)上述流程中,工业上分离H2、CO2合理的方法是 。
| A．混合气先通入氢氧化钠溶液,再在溶液中加入盐酸 |
| B．混合气加压冷却,使CO2液化 |
| C．混合气用氨水洗涤 |
| D．混合气先通入石灰浆中,然后高温煅烧固体 |
(3)为了保证顺利合成氨气,在空气进入合成塔之前必须对空气进行 ,目的是 ;在合成氨的实际生产过程中,常采取将生成的氨从混合气体中分离出来,分离出氨的方法: 。
(4)合理地利用资源不仅可以提高经济效益,也是对社会、对全人类负责的表现,请用线段和箭头画出图中的两处合理利用资源情况。
下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。
请回答下列问题:
(1)请列举一种海水淡化的方法 。
(2)工业上常用离子交换膜电解槽生产NaOH,电解过程中大量通过离子交换膜的离子是 ,NaOH在电解槽的 室生成,由饱和食盐水制取NaOH的化学方程式为 。
(3)侯氏制碱法中向饱和食盐水中通入CO2和NH3制得NaHCO3,先通入 (填化学式),理由是 。再由NaHCO3制得纯碱,化学方程式为 。
(4)镁是一种用途很广泛的金属材料,目前世界上60%的镁从海水中提取。已知有关物质的熔沸点数据如下:
| MgO |
MgCl2 |
|
| 熔点/℃ |
2 852 |
714 |
| 沸点/℃ |
3 600 |
1 412 |
结合表中数据和实际生产情况说明,工业上生产镁采用电解MgCl2而不是电解MgO的理由 。