Question

氮及其化合物在生活、生产和科技等方面有重要的应用。砷位于周期表中的第四周期，与氮元素属同一主族元素，其广泛分布与自然界。试回答下列问题：

（1）砷的气态氢化物的电子式为            。

（2）氨和联氨（N₂H₄）是氮的两种常见化合物，制备联氨可用丙酮做催化剂，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：           。

（3）砷的常见酸性氧化物有As₂O₃和As₂O₅，请根据图相关信息写出分解为的热化学方程式：          。

（4）直接供氨式碱性燃料电池的电池反应式为4NH₂+3O₂=2N₂+6H₂O,电解 质溶液一般使用氢氧化钾溶液，则负极电极反应式为                    。

（5）氨气和二氧化碳在120℃，催化剂作用下反应生成尿素：CO₂(g)+2NH₃(g)   (NH₂)₂CO(s)+H₂O(g)，在密闭反应容器中，混合气体中氨气的含量变化关系如图所示，则氨气的平衡转化率是                   。

（6）将一定量的NH₂COONH₄(s)置于恒温密闭容器中，NH₂COONH₄(s) 2NH₃(g)+CO₂(g),其分解达到平衡状态时，该反应的化学平衡常数的表达式为                  。

(7)在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O₂₍g)   2NO₂(g)  △H>0，该反应的反应速率（v）随时间（t）变化的关系如图所示，若t₂、t₄时刻只改变一个条件，下列说法正确的是           （填序号）

a．在t₁-t₂时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态

b．在t₂时，采取的措施可以是升高温度

c．在t₃-t₄时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态

d．在t₅时，容器内NO₂的体积分数是整个过程中的最大值

Answer

（每空2分，共14分）

（1）

（2）NaClO+2NH3N2H4+NaCl+H2O

（3）As2O5(s)=As2O3(s) + O2(g) ΔH= +295.4kJ·mol−1

（4）2NH3 + 6OH−−6e−=N2+6H2O

（5）75%

（6）K=c(NH3)2c(CO2)

（7）ab

【解析】

试题分析：（1）砷原子与氮原子是同主族元素，所以最外层有5个电子，结合三个氢原子总共形成三队共用电子，所以电子式为   。（2）氨气反应生成联氨，化合价升高做还原剂，次氯酸钠做氧化剂生成氯化钠，根据还原剂和氧化剂的物质的量比例为2:1配平方程式为：NaClO+2NH3N2H4+NaCl+H2O。（3）根据图像分析，反应热为-619.2-（-914.6）=+295.4，则热化学方程式为：As2O5(s)=As2O3(s) + O2(g) ΔH= +295.4kJ·mol−1 。（4）在碱性条件下氨气失去电子被氧化生成氮气和水，方程式为：2NH3 + 6OH−−6e−=N2+6H2O。（5）设氨气消耗的物质的量为x，开始氨气体积分数为50%，假设氨气为50mol，二氧化碳为50mol，则

CO2+2NH3 (NH2)2CO+H2O

起始量（mol） 50 50 0 0

变化量（mol） 0.5x x 0.5x 0.5x

平衡量（mol） 50−0.5x 50−x 0.5x

氨气的体积分数即物质的量分数；计算得到

氨气的平衡转化率

（7）a．该反应正反应是气体物质的量减小的反应，恒温恒容条件下，压强不变，说明达到平衡，故a正确。b．正反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应移动，在t2时，正、逆反应速率都增大，且正反应速率增大更多，平衡向正反应移动。故b正确。c．恒容条件下，反应混合气体的总质量不变，密度始终不变，所以不能说明反应达到平衡状态，故c错误。d．由图可知，在t2时，改变条件平衡向正反应移动，t3时达到平衡，t4时瞬间正反应速率不变，逆反应速率减小，平衡向正反应进行，应是NO2的浓度降低，故容器内NO2的体积分数在t3时的值最大，故d错误。故选ab。

考点：氧化还原反应，化学方程式的书写，电子式的书写，化学平衡的计算，平衡移动

【名师点睛】影响化学平衡的的条件:

(1)浓度:在其它条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动;反之向逆反应方向移动;

(2)压强:在其它条件不变的情况下,增大压强会使平衡向气体体积缩小的方向移动;减小压强平衡向气体体积增大的方向移动;注意:①对于气体体积相同的反应来说,增减压强平衡不移动; ②若平衡混合物都是固体或液体,增减压强平衡也不移动; ③压强变化必须改变了浓度才有可能使平衡移动.

(3)温度:在其它条件下,升高温度平衡向吸热方向移动;降低温度平衡向放热方向移动.(温度改变时,平衡一般都要移动)注意:催化剂同等倍数加快或减慢正逆反应的速率,故加入催化剂不影响平衡,但可缩短达到平衡的时间