高中化学磷填空题

中国环境监测总站数据显示，颗粒物（PM2.5等）为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此对PM2.5、SO₂、NO_x等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
Ⅰ．将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如表：

离子	K^+	Na^+	NH4^+	SO4^2-	NO3^-	Cl^-
浓度 /mol．L^-1	4×10^-5	6×10^-5	2×10^-5	4×10^-5	3×10^-5	2×10^-5

根据表中数据判断PM2.5的酸碱性，试样的pH=_________。
Ⅱ．NO_x是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N₂和O₂反应，其能量变化示意图如下：

①N₂（g）+O₂（g）2NO（g）△H＝________。
②当尾气中空气不足时，NO_x在催化转化器中被还原成N₂排出．写出NO被CO还原的化学方程式___。
2CO（g）═2C（s）+O₂（g），已知该反应的△H＞0，该设想不能实现，他的依据是_______。
Ⅲ．碘循环工艺不仅能吸收SO₂降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

①用离子方程式表示反应器中发生的反应___________________________。
②用吸收H₂后的稀土储氢合金作为电池负极材料（用MH表示），NiO（OH）作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电池．电池充放电时的总反应为：Ni（OH）₂+M  NiO（OH）+MH，电池放电时，负极电极反应式为：________________________。

合成氨反应是化学上最重要的反应：
（1）合成氨原料气中的氢气可利用天然气(主要成分为CH₄)在高温、催化剂作用下与水蒸气反应制得，反应中每生成2 mol CO₂吸收316kJ热量，该反应的热化学方程式是_______________________，该方法制得的原料气中主要杂质是CO₂，若用K₂CO₃溶液吸收，该反应的离子方程式是________________。
（2）已知N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) ΔH<0。下图是当反应器中按n(N₂)∶n(H₂)＝1∶3投料后，在200 ℃、400 ℃、600 ℃下，反应达到平衡时，混合物中NH₃的物质的量分数随压强的变化曲线。

①曲线a对应的温度是________。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是________(填序号)

A．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系为K(M)＝K(Q) ＞K(N)

B．加催化剂能加快反应速率但H2的平衡转化率不变

C．相同压强下，投料相同，达到平衡消耗时间关系为c>b>a

D．由曲线a可知，当压强增加到100 MPa以上，NH3的物质的量分数可达到100%

③N点时c(NH₃)＝0.2 mol·L^－1，N点的化学平衡常数K＝_________________(精确到小数点后两位)。
（3）合成氨工业中含氨废水的处理方法之一是电化学氧化法，将含氨的碱性废水通入电解系统后，在阳极上氨被氧化成氮气而脱除，阳极的电极反应式为______________________。
（4）NH₃可以处理NO₂的污染，方程式如下： NO₂＋ NH₃N₂＋ H₂O（未配平）当转移0.6 mol电子时，消耗的NO₂在标准状况下是        L。

汽车已经成为重要的交通工具，但其排放的尾气是空气的主要污染物之一。已知汽车尾气中的主要污染物：C_mH_n（烃）、SO₂、NO_x、CO和C等，请回答下列有关问题：
（1）若用C_mH_n表示汽油的主要组成，C_mH_n在空气中完全燃烧的化学方程式为________________，汽油燃烧产生能量为汽车提供了动力，这一过程中能量的转化是由________能转化为________能，最终转化为机械能；
（2）通过车用燃油的精炼加工处理，可减少汽车尾气中的__________（填化学式，多填本空不得分）排放；
（3）目前汽车尾气多采用催化转化的方法加以治理，写出在催化剂作用下NO_X与CO反应的化学方程式________。

自然界中氮元素有多种存在形式。
（1）合成氨反应的化学方程式是_________________。
（2）NH₃在一定条件下可被氧化．
已知：ⅰ．4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1269kJ/mol
ⅱ．

①断开1mol H-O 键与断开 1mol H-N 键所需能量相差约_________kJ；
（3）下图是某压强下，N₂与H₂按体积比1：3投料时，反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线．其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线．
②H-O 键比H-N键（填“强”或“弱”）_____；
①图中b点，v（正）_____v（逆）．（填“＞”、“=”或“＜”）
②图中a点，容器内气体n（N₂）：n（NH₃）=_____。

（4）水中的氨在微生物作用下可被氧化为亚硝酸，其化学方程式是_______________。
（5）电解法能将碱性溶液中的NO₂^-转化为N₂而除去，其电极反应式是_______________。

雾霾天气严重影响人们的生活，氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾的主要原因之一。
Ⅰ.将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
（1）某同学测得该样本所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度列出下表：（若缺少的离子用H⁺或OH^－补充）：

离子	K^+	Na^+	NH4^+	SO3^2-	NO3^-	Cl^-
浓度/mol•L^-1	7×10^-6	3×10^-6	2×10^-5	3×10^-5	5×10^-5	2×10^-5

根据表中数据判断该试样的pH=_______；该表有一处笔误，请你指正_____________________。
Ⅱ.消除氮氧化物和硫化物有多种方法。
【方法一 】：工业上变“废”为宝，吸收工业尾气SO₂和NO，可获得Na₂S₂O₄（连二亚硫酸钠）和NH₄NO₃产品的流程图如图1（Ce为铈元素）：

（2）装置Ⅰ中的主要反应的离子方程式为_____________________________。
（3）装置Ⅲ可以使Ce⁴⁺中再生，若用甲烷燃烧电池电解该装置中的溶液，当消耗24g甲烷时，理论上可再生______________mol Ce⁴⁺。
（4）利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO₂的常见方法，先将含SO₂的废气溶于水，再用饱和石灰浆吸收，
该温度下，吸收液中c(Ca²⁺)一直保持为0.70mol/L，已知Ksp(CaSO₃)=1.4×10^-7.求吸收液中的SO₃^2－的浓度_____________。（结果保留2位有效数字）
【方法二 】：NH₃催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术．反应原理如图2所示：

（5）图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氢率，由图综合考虑可知最佳的催化剂和相应的温度分别为____________。
（6）用Fe做催化剂时，在氨气足量的情况下，不同=1：1脱氢效果最佳．已知生成11.2L N₂（标）反应放出的热量为QkJ，此时对应的脱氢反应的热化学方程式为_____________________。
【方法三 】用活性炭还原法可以处理氮氧化物。
反应原理：1/2C(s)+NO(g)1/2N₂(g)+1/2CO₂(g) △H=-QkJ/mol
在T1℃时，反应进行到不同的时间测得各物质的浓度如下：

（7）T₁℃时，该反应的平衡常数K=_________________________。
（8）30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是______。

氮及其化合物在生产、生活中有极其重要的作用。

（1）我国长征系列运载火箭用肼(N₂H₄)作燃料。N₂H₄与NH₃有相似的化学性质。
①写出肼与盐酸反应的离子方程式：____________。
②在火箭推进器中装有液态肼和双氧水，当它们混合时迅速反应生成氮气和水蒸气，写出反应的化学方程式：_                          。
③火箭发射时以肼为燃料，也可以用一氧化氮作氧化剂，反应过程中若转移2 mol电子，则消耗燃料肼的质量为_          。
（2）汽车尾气中的氮氧化物是形成酸雨、酸雾的有毒气体之一，为了减少污染，可尝试使用汽车尾气净化装置，其原理如图所示。写出写出净化过程中总反应的化学方程式：_                        。

HNO₃与金属反应时，还原产物可能是NO₂、NO、N₂O、N₂和NH₃中的一种或几种。某同学取一定量的Al、Fe混合物，与2.0L极稀的HNO₃充分反应，假设HNO₃的还原产物全部为铵盐。在反应后的溶液中，逐滴加入4mol/L的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生的沉淀的物质的量的关系如图所示。分析图像回答问题：

（1）与HNO₃反应后Fe元素的化合价是      。
（2）DE段发生反应的离子方程式为：          。
（3）B点对应的沉淀的物质的量为      mol.
（4）原硝酸溶液的物质的量浓度为      mol/L.

根据要求回答下列有关元素化合物的有关问题
I：我国空气质量预报的内容主要包括三个方面：二氧化硫、氮氧化物、悬浮颗粒物等三种大气污染物的浓度。
（1）与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有_______(填字母序号)。
a．酸雨  b．沙尘暴  c.光化学烟雾d．白色污染
悬浮颗粒物可用高压电除尘是利用了_______现象
（2）为了降低汽车尾气对大气的污染，目前最有效的方法是给汽车安装尾气净化装置。它能将一氧化碳和NO在催化剂作用下发生反应转化为无害气体，其反应的化学方程式为_________     ___________.
（3）写出实验室中由固体物质制取氨气的化学方程式______________________________；
已知AgNO₃光照易分解，生成Ag和红棕色气体等物质，其光照分解的化学方程式为___________。
II：铁在自然界存在广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。
（1）用铁矿石(赤铁矿)冶炼生铁的原料中除铁矿石和焦炭外还有石灰石，写出石灰石除去   铁矿石中脉石(主要成分为SiO­­₂)的化学反应方程式为______________________________；高炉排出气体的主要成分有N₂、CO₂和________________(填化学式)。
（2）铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有SO₂污染空气。工业脱SO₂的方法可以用______。(填字母序号)
a．氨水    b．浓硫酸    e．氢氧化钠溶液  d．稀硝酸
（3）配制的FeCl₂溶液中会含有少量FeCl₃，检验FeCl₃常用的试剂是_________(填试剂的名称)。欲除去其中的FeCl₃，应在该FeCl₂溶液加入______________。

氮是一种重要的非金属元素，可以形成多种不同类型的化合物，请根据要求回答下列问题：
（1）已知N_A表示阿伏加德罗常数，在69g NO₂和N₂O₄的混合气体中含有____N_A个氧原子；在2L 0．6 mol/LFe(NO₃）₃溶液中含_____N_A个NO₃^-离子。
（2）三氟化氮(NF₃）是一种无色无味的气体，它是微电子工业技术的关键原料之一，三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：HF、NO和HNO₃，
①写出该反应的化学方程式                           ．若反应中生成0．15 mol HNO₃，则该反应中转移的电子数目为       个。
②三氟化氮可由氨气和氟气反应得到：4NH₃+3F₂=NF₃+3NH₄F；据题意推测 NF₃, F₂, NO这三种气体中，氧化性由强到弱的顺序为                          。
（3）氨和联氨（N₂H₄）是氮的两种常见化合物，制备联氨可用丙酮为催化剂，将次氯酸钠与氨气反应，该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1，写出该反应的化学方程式                。

化学与人类社会可持续发展密切相关，能源、环境、工业生产以及日常生活等都离不开化学。
（1）大量使用化石燃料，最直接的危害是造成大气污染，如“温室效应”、“酸雨”等都与大量使用化石燃料有关。为了防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的SO₂，工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时，有关“固硫”(不使硫的化合物进入大气)反应的化学方程式________________________；国际上最新采用“饱和亚硫酸钠溶液吸收法”，请写出有关反应的化学方程式_______________________。

（2）氨气也是重要的工业原料，写出氨气发生催化氧化反应生成NO的化学方程式______________。实验室可利用如右图所示装置完成该反应，在实验过程中，除观察到锥形瓶中产生红棕色气体外，还可观察到有白烟生成，白烟的主要成分是____________________。
（3）三硅酸镁(Mg₂Si₂O₈·nH₂O)难溶于水，在医药上可做抗酸剂。它除了可以中和胃液中多余酸之外，生成的H₂SiO₃还可覆盖在有溃疡的胃表面，保护其不再受刺激。三硅酸镁与盐酸反应的化学方程式为_______________。将0.184 g三硅酸镁加到50 mL 0.1 mo1·L^-1盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，以甲基橙为指示剂，用 0.1 mo1·L^-1NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液30 mL，则Mg₂Si₃O₈·nH₂O的n值为____________。(注：Mg₂Si₃O₈的摩尔质量为260 g·mol^-1)

工业生产硝酸铵的流程图如下图。请回答：

（1）已知 ：N₂(g）+3H₂(g） 2NH₃(g）    ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1。
①在500℃、2.02×10⁷Pa和铁催化条件下向一密闭容器中充入1molN₂和3molH₂，充分反应后，放出的热量_____(填“<”、“>”或“=”）92.4kJ，理由是                   。
②为提高氨的产量，获得更大的效益，实际生产中宜采取的措施有                      。
A 降低温度  B 最适合催化剂活性的适当高温  C 增大压强
D 降低压强  E 循环利用和不断补充氮气  F 及时移出氨
（2）已知铂铑合金网未预热也会发热。写出氨催化氧化的化学方程式：               ，该反应的化学平衡常数表达式K=              ，当温度升高时，K值          （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）在一定温度和压强的密闭容器中，将平均相对分子质量为8.5的H₂和N₂混合，当该反应达到平衡时，测出平衡混合气的平均相对分子质量为10，请计算此时H₂的转化率（写出计算过程）。

1.52g 铜镁合金完全溶解于50mL 密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO₂和N₂O₄的混合气体1120 mL（标准状况），向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54 g沉淀。则
（1）该合金中铜与镁的物质的量之比是__________
（2）该浓硝酸中HNO₃的物质的量浓度是___________mol/L
（3）NO₂和N₂O₄的混合气体中，NO₂的体积分数是_____________
（4）得到2.54 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是______mL

工业上通过氮气和氢气反应合成氨，氨经一系列反应可以得到硝酸。反应如下图所示：

请回答：
（1）NO₂与H₂O反应中的还原剂是______________。
（2）NH₃与O₂制取NO的化学反应方程式_________________。
（3）下列说法不正确的是（选填序号字母）_________________。
a．氨可用作制冷剂
b．铵态氮肥一般不能与碱性化肥共同使用
c．硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等
d．某浓硝酸中含有溶质2mol，标况下，该浓硝酸与足量铜完全反应能生成1mol NO₂
（4）大量排放含N、P化合物的废水，会导致水体污染。其中含氮的物质主要是蛋白质，蛋白质在水中分解会产生氨气，氨气在微生物的作用下与氧气反应生成HNO₂，上述氨气与氧气的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
（5）已知：
①H₂（g）+O₂（g）=H₂O（g）△H₁=-241.8kJ/mol，
②N₂(g)+O₂(g)= NO₂(g) △H₂=+33.9kJ/mol，
③N₂（g）+H₂（g）=NH₃（g）△H₂=-46.0kJ/mol
则17g氨气与氧气反应生成NO₂（g）与H₂O（g）时，△H＝___________kJ/mol。

连二次硝酸(H₂N₂O₂)是一种二元酸，可用于制N₂O气体。
（1）连二次硝酸中氮元素的化合价为_____________________。
（2）常温下，用0．01mol·L^-1的NaOH溶液滴定10mL0．01mol·L^-1的H₂N₂O₂溶液，测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。

①写出H₂N₂O₂在水溶液中的电离方程式：______________。
②b点时溶液中c(H₂N₂O₂)_____（填“＞”、“＜”或 “＝”，下同）c(N₂O₂^2-)。
③a点时溶液中c(Na⁺)____c(HN₂O₂^-)+c(N₂O₂^2-)。
（3）硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合，可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀，向该分散系中滴加硫酸钠溶液，当白色沉淀和黄色沉淀共存时，分散系中=______。[已知K_sp(Ag₂N₂O₂)=4．2×10^-9，K_sp(Ag₂SO₄)=1．4×10^-5]

根据反应3Cu＋8HNO₃(稀)=3Cu(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O，回答下列问题：
（1）还原剂是________，还原产物是________，氧化剂是________，氧化产物是________。
（2）还原剂与还原产物的物质的量之比是________。
（3）当有8 mol HNO₃参加反应时，被氧化的物质的质量为________g，反应中转移的电子的物质的量为________  mol。