Question

【題目】氮是重要的非金屬元素，單質用途之一是制取氨氣，反應方程式為：

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；回答下列問題：

（1）氮元素在元素周期表的位置為______________，N2的結構式為______________

（2）在一個容積為2L的密閉容器中上述反應。反應開始時，各物質的量分別為：n(N2)=2mol，n(H2)=4mol，2min后n(H2)=1mol。

v表示反應速率，下列正確的是______________

A．2min末時n(NH3)=2.0molB．v(N2)=0.25mol·L－1·min－1

C．v(NH3)=1.0mol·L－1·min－1D．2min末時N2的濃度為0.5mol·L－1

（3）在350℃、30MPa下合成氨氣時，n(NH3)和n(H2)(n表示物質的量)隨時間變化的關系如下圖所示，下列正確的是______________。

A．點a的正反應速率比點b的大

B．點c處反應達到平衡

C．點d(t1時刻)和點e(t2時刻)處n(N2)不一樣

D．其他條件不變，如果加入適當催化劑可以使該反應加快

（4）氮可以形成多種離子和分子，如N3-、NH2-、N2H4、N2H5+、N2H62+等，已知N2H5+、N2H62+是中性分子N2H4結合質子生成的，有與NH4+相似的性質。

①寫出N2H5+與強堿反應的離子方程式為：______________。

②在火箭推進器中裝有還原劑肼(N2H4)和強氧化劑H2O2，兩者反應生成兩種不污染環境的物質。寫出N2H4電子式______________，該反應的化學方程式為______________。

③寫出與N3-電子數相等的一種分子的分子式______________。

Answer 1

【答案】（1）第二周期VA族；N≡N；（2）ABD；（3）AD；

（4）①N2H5++OH-=N2H4·H2O或N2H5++OH-=N2H4+H2O；②；N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O

③CO2或N2O、BeF2；

【解析】

試題分析：（1）氮元素在元素周期表中位于第二周期VA族，N2的結構式為N≡N，故答案為：第二周期VA族；N≡N；

（2）在一個容積為2L的密閉容器中上述反應。反應開始時，各物質的量分別為：n(N2)=2mol，n(H2)=4mol，2min后n(H2)=1mol。根據N2+3H22NH3，2min末時n(NH3)=2.0mol，A正確；v(H2)==0.75mol/(L·min)，v(N2)=×0.75mol/(L·min)=0.25mol/(L·min)，B正確；v(NH3)=×0.75mol/(L·min)=0.50mol/(L·min)，C錯誤；2min末時N2的濃度為-0.25mol/(L·min)×2min=0.5mol/L，D正確；故選ABD。

（3）A．隨著反應的進行，反應物的濃度之間減小，反應速率逐漸減小，則a點的正反應速率比b點大，故A正確；B．c點反應物和生成物物質的量仍在變化，沒有達到平衡狀態，故B錯誤；C．d點和e點都處于平衡狀態，n（N2）不變，d點和e點n（N2）相等，故C錯誤；D．其他條件不變，如果加入適當催化劑可以使該反應速率加快，故D正確。故選AD。

（4）①N2H62+中N的化合價為+4價，N2H62+是由中性分子N2H4結合2個質子形成的，故N2H62+相當于二元酸，故在堿性溶液中反應的離子方程式為N2H62++2OH-=N2H4+2H2O，故答案為：N2H62++2OH-=N2H4+2H2O；

②N2H4的電子式為：，在火箭推進器中裝有還原劑肼(N2H4)和強氧化劑H2O2，兩者反應的化學方程式為N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O，故答案為：；N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O；

③含有22個電子的三原子物質有N2O、CO2、CNO-、BeF2、CaH2、C3H4等，故答案為：CO2等。