Question

氮是重要的非金属元素，单质用途之一是制取氨气，反应方程式为：

N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)；回答下列问题：

（1）氮元素在元素周期表的位置为______________，N₂的结构式为______________

（2）在一个容积为2L的密闭容器中上述反应。反应开始时，各物质的量分别为：n(N₂)=2mol，n(H₂)=4mol，2min后n(H₂)=1mol。

v表示反应速率，下列正确的是______________

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

C．v(NH₃)=1.0mol·L^－1·min^－1D．2min末时N₂的浓度为0.5mol·L^－1

（3）在350℃、30MPa下合成氨气时，n(NH₃)和n(H₂)(n表示物质的量)随时间变化的关系如下图所示，下列正确的是______________。

A．点a的正反应速率比点b的大

B．点c处反应达到平衡

C．点d(t₁时刻)和点e(t₂时刻)处n(N₂)不一样

D．其他条件不变，如果加入适当催化剂可以使该反应加快

（4）氮可以形成多种离子和分子，如N₃^-、NH₂^-、N₂H₄、N₂H₅⁺、N₂H₆²⁺等，已知N₂H₅⁺、N₂H₆²⁺是中性分子N₂H₄结合质子生成的，有与NH₄⁺相似的性质。

①写出N₂H₅⁺与强碱反应的离子方程式为：______________。

②在火箭推进器中装有还原剂肼(N₂H₄)和强氧化剂H₂O₂，两者反应生成两种不污染环境的物质。写出N₂H₄电子式______________，该反应的化学方程式为______________。

③写出与N₃^-电子数相等的一种分子的分子式______________。

Answer

（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】

试题分析：（1）氮元素在元素周期表中位于第二周期VA族，N2的结构式为N≡N，故答案为：第二周期VA族；N≡N；

（2）在一个容积为2L的密闭容器中上述反应。反应开始时，各物质的量分别为：n(N2)=2mol，n(H2)=4mol，2min后n(H2)=1mol。根据N2+3H22NH3，2min末时n(NH3)=2.0mol，A正确；v(H2)==0.75mol/(L·min)，v(N2)=×0.75mol/(L·min)=0.25mol/(L·min)，B正确；v(NH3)=×0.75mol/(L·min)=0.50mol/(L·min)，C错误；2min末时N2的浓度为-0.25mol/(L·min)×2min=0.5mol/L，D正确；故选ABD。

（3）A．随着反应的进行，反应物的浓度之间减小，反应速率逐渐减小，则a点的正反应速率比b点大，故A正确；B．c点反应物和生成物物质的量仍在变化，没有达到平衡状态，故B错误；C．d点和e点都处于平衡状态，n（N2）不变，d点和e点n（N2）相等，故C错误；D．其他条件不变，如果加入适当催化剂可以使该反应速率加快，故D正确。故选AD。

（4）①N2H62+中N的化合价为+4价，N2H62+是由中性分子N2H4结合2个质子形成的，故N2H62+相当于二元酸，故在碱性溶液中反应的离子方程式为N2H62++2OH-=N2H4+2H2O，故答案为：N2H62++2OH-=N2H4+2H2O；

②N2H4的电子式为：，在火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂H2O2，两者反应的化学方程式为N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O，故答案为：；N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O；

③含有22个电子的三原子物质有N2O、CO2、CNO-、BeF2、CaH2、C3H4等，故答案为：CO2等。

考点：考查了化学反应速率和化学平衡的计算和判断等相关知识。