Question

氮及其化合物與我們的吃、穿、住、行、健康等都有著密切的聯系，也是高中化學學習中重要的一部分。請回答下列問題：
I．（1）現有一支15mL的試管，充滿NO倒置于水槽中，向試管中緩緩通入一定量氧氣，當試管內液面穩定時，剩余氣體3mL。則通入氧氣的體積可能為                        。
（2）一定條件下，某密閉容器中發生反應：4NH₃（g）+5O₂（g）      4NO（g）+6H₂O（g）。

起始濃度（ mol/L）	C(NH3)	C(O2)	C(NO)	C(H2O)
甲	1	2	0	0
乙	4	8	0	0
丙	0.2	x	y	z

 
①恒溫恒容下，平衡時NH₃的轉化率甲       乙。（填“＞”、“=”、或“＜”）
②恒溫恒容下，若要使丙與甲平衡時各組分濃度相同，則x=       ，y=     ，z=       ．
（3）向容積相同、溫度分別為T₁和T₂的兩個密閉容器中分別充入等量NO₂，發生反應：2NO₂（g）N₂O₄（g）△H<0。恒溫恒容下反應相同時間后，分別測定體系中NO₂的百分含量分別為a₁和a₂；已知T₁< T₂，則a₁_         a₂。
A．大于    B．小于    C．等于    D．以上都有可能
（4）2．24L（標準狀況）氨氣被200 mL l mol/L HNO₃溶液吸收后，反應后溶液中的離子濃度關系是                                                  。
Ⅱ．三氟化氮（NF₃）是一種新型的電子材料，它在潮濕的空氣中與水蒸氣能發生氧化還原反應，其生成物有HF、 NO、 HNO₃。根據要求回答下列問題：
（1）寫出該反應的化學方程式：                                               。反應過程中，氧化劑和還原劑物質的量之比為                                  。
（2）若反應中生成0．2mol HNO₃，轉移的電子數目為                              。

Answer 1

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0.4N_A（1分）（寫成物質的是不給分）

試題分析：I．（1）4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，剩余氣體3mL，過量氣體可能是O₂或NO，若是O₂過量，NO全部參加反應，根據4NO～3O₂，V(O₂)= +3=14.25mL，若是NO過量，參加反應的NO為12ml，根據4NO～3O₂，V(O₂)= =9mL；
（2）①恒溫恒容，乙中投料是甲中投料的4倍，等同于增大壓強，平衡逆向移動，因此甲>乙；
②根據等效平衡可知，丙中轉化為起始量與甲中的起始量相同，則
4NH₃（g）+5O₂g）?4NO（g）+6H₂O（g），
起始1            2
丙 0.2           x            y              z
則0.2+y=1， x +y =2              z = y
解得y =0.8，x=1，z=1.2;
（3）恒溫恒容下反應相同時間，T₁＜T₂，兩個密閉容器中分別充入等量NO₂，在T₁下，達到平衡時，所用時間為t₁，在T₂時，在t₁時間時已達到平衡，因為升高溫度，平衡逆向移動，所以a₁>a₂，選擇時間小于t₁，在相同時間內，在T₂時，尚未達到平衡，反應正向移動，則有a₁小于或等于a₂，故答案為：D；
（4）2．24L（標準狀況）氨氣被200 mL l mol/L HNO₃溶液吸收后，得到硝酸銨和硝酸的混合溶液，且二者物質的量相等，二者中都含有NO₃^-，它濃度最大，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既是氧化劑又是還原劑，其中N化合價是+3價，體現氧化性有2mol降到+2價，體現還原性有1mol升到+5價，氧化劑和還原劑物質的量之比為2:1，反應中每有1mol硝酸生成，轉移電子2mol,若反應中生成0．2mol HNO₃，轉移的電子數目為0.4N_A。