問題詳情:
(1)如圖的氮循環是生態系統物質循環的重要部分,人類活動加劇了氮循環中的物質轉化。
①下列説法正確的是_______(填字母序號)
A.固氮過程中,N2只做氧化劑
B.*化過程需要有氧化劑參與
C.反*化過程有助於彌補人工固氮對氮循環造成的影響
D.同化、氨化過程中,實現了氮元素在無機物和有機物之間的轉化
②反*化過程中,CH3OH可作為反應的還原劑,1mol還原劑失去6mol電子。請將該反應的離子方程式補充完整:5CH3OH+□NO3—□_______+□_______+□_______+□_______,_____________
(2)研究表明,氮氧化物(NOx)和二氧化硫都與大氣中霧霾的形成有關。
①已知:SO2生成SO3總反應方程式是2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ/mol
此反應可通過如下兩步完成:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH1=-113kJ/mol
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH2=_______。
②一定温度下,向2L恆容密閉容器中充入NO2和SO2各1mol,5min達到平衡,此時容器中NO2和NO的濃度之比為1∶3,則NO2的平衡轉化率是_______。
(3)砷(As)是第四周期ⅤA族元素,其化合物,有着廣泛的用途。
①AsH3的穩定*比NH3的穩定*_______(填“強’’或“弱’’)。用原子結構解釋原因_______。
②常將含砷廢渣(主要成分為As2S3)製成漿狀,通入O2氧化,生成H3AsO4和單質硫。寫出發生反應的化學方程式_______。
③298K時,將20mL3xmol•L-1Na3AsO3、20mL3xmol•L-1I2和20mLNaOH溶液混合,發生反應:AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43﹣)與反應時間(t)的關係如圖所示。若平衡時溶液的pH=14,則該反應的平衡常數K為_______。
【回答】
BCD 5CH3OH+6NO3-N2↑+4HCO3-+CO32-+8H2O —41.8kJ/mol 75% 弱 N和As位於同一主族,As的電子層數比N的多,原子半徑As比N的大,得電子能力As比N弱,非金屬*As比N弱,*化物AsH3的穩定*比NH3弱 2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S
【詳解】
(1)①A.氮氣在大氣中氧化為亞**根離子、**根離子,N的化合價升高,被氧化,所以N2作還原劑,故A錯誤;
B.NH3轉化成HNO2,增加了O元素,則NH3被氧氣氧化,所以在*化細菌作用下發生的*化過程需要有氧化劑參與,故B正確;
C.反*化過程,生成氮氣,向大氣提供氮氣,即反*化過程有助於彌補人工固氮對氮循環造成的影響,故C正確;
D.氨化過程是動植物蛋白轉化為氨氣或銨根離子,即有機物轉化為無機物,同化、氨化過程中,實現了氮元素在無機物和有機物之間的轉化,故D正確;
故選BCD。
②反*化過程中,CH3OH可作為反應的還原劑,1mol還原劑失去6mol電子。CH3OH與**根離子反應生成氮氣、碳*根離子、碳**根離子和水,反應的離子方程式為:5CH3OH+6NO3-N2↑+4HCO3-+CO32-+8H2O,故*為:5CH3OH+6NO3-N2↑+4HCO3-+CO32-+8H2O;
(2)①Ⅰ.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1
Ⅱ.2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH1=-113kJ·mol-1
蓋斯定律計算(Ⅰ-Ⅱ)× 得到NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH2=-41.8 kJ·mol-1,故*為:-41.8 kJ·mol-1;
②一定温度下,向2 L恆容密閉容器中充入NO2和SO2各1 mol,5min達到平衡,此時容器中NO2和NO的濃度之比為1:3,結合三行計算列式得到,設消耗NO2的物質的量為x:
NO2和NO的濃度之比為1:3,物質的量之比=1:3,(1-x):x=1:3,x=0.75mol,NO2的平衡轉化率=×100%=75%,
故*為:75%;
(3)①非金屬*:N>As,AsH3的穩定*比NH3的穩定*弱,用原子結構解釋原因:N和As位於同一主族,As的電子層數比N的多,原子半徑As比N的大,得電子能力As比N弱,非金屬*As比N弱,*化物AsH3的穩定*比NH3弱;
②常將含砷廢渣(主要成分為As2S3)製成漿狀,通入O2氧化,生成H3AsO4和單質硫,結合電子轉移配平得方程式為:2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S;
故*為:2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S;
③列三段式如下:
根據平衡常數表達式K= ==,故*為:。
知識點:化學反應原理綜合考查
題型:綜合題