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:

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  • 解题思路:Ⅰ(1)根据化学反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3 进行计算,剩余的可能是一氧化氮也可能时氧气,进行讨论;

    (2)①乙中的物质的量比甲的大,利用压强对化学平衡的影响来分析;

    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;

    (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,由pV=nRT可知,两个容器中的压强可能相等或不等;

    (4)2.24L(标准状况)氨气被200mL 1mol/L HNO3溶液吸收后,得到等浓度的硝酸铵和硝酸溶液,根据铵根离子能水解,可以写出溶液中离子浓度关系;

    Ⅱ(1)根据反应物、生成物书写方程式,该反应中N元素化合价由+3价变为+2价、+5价,则NF3既是氧化剂又是还原剂,根据得失电子相等确定氧化剂和还原剂的物质的量之比;

    (2)根据硝酸和转移电子之间的关系式计算.

    Ⅰ(1)根据化学反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知,一氧化氮和氧气按4:3反应,如果剩余的是一氧化氮,则参加反应的一氧化氮为12mL,则需氧气的体积为12×

    3

    4mL=9mL,如果剩余的是氧气,则参加反应的氧气为15×[3/4]mL=11.25mL,则需要氧气的总量为11.25mL+3mL=14.25mL,故答案为:9mL和14.25mL;

    (2)①乙中的物质的量比甲的大,压强越大,化学平衡逆向移动的程度大,则乙的转化率小,故答案为:>;

    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=1,0.2+[4/6]z=1,x+[5/6]z=2,解得x=1,y=0.8,z=1.2,

    故答案为:1;0.8;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,由pV=nRT可知,两个容器中的压强相等时,

    a1=a2

    若P1>P2,a1,>a2

    若P1<P2,a1,<a2,则以上都有可能,

    故答案为:D;

    (4)2.24L(标准状况)氨气被200mL 1mol/L HNO3溶液吸收后,得到等浓度的硝酸铵和硝酸溶液,根据铵根离子能水解,可以写出溶液中离子浓度关系为c(NO-3)>c(H+)>c(NH+4)>c(OH-),故答案为:c(NO-3)>c(H+)>c(NH+4)>c(OH-);

    Ⅱ(1)反应物是NF3和水,生成物是HF、NO、HNO3,该反应中N元素化合价由+3价变为+2价、+5价,根据转移电子守恒及原子守恒配平方程式为3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3,该反应中NF3既是氧化剂又是还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1,

    故答案为:3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3;2:1;

    (2)3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3中硝酸和转移电子之间的关系为1:2,所以若反应中生成0.2mol HNO3,转移的电子数目=0.2mol×2×NA/mol=2.408×1023或0.4NA

    故答案为:2.408×1023或0.4NA

    点评:

    本题考点: 等效平衡;氧化还原反应的计算;化学平衡的影响因素.

    考点点评: 本题较难,考查化学平衡、电离、水解、离子浓度的比较、NO的化学性质、根据反应中转移电子配平方程式、再结合方程式中各个物理量之间的关系式计算等知识点,注意NF3的作用,为易错点.