2019高考化学高分突破二轮复习专题十四氮及其化合物学案

专题十四　氮及其化合物(加试)
[考试标准]
考点
知识条目
加试要求
考情分析
氮、氮的氧化物和硝酸
氮氧化物的产生、转化及其性质
a
2015.10T20
氮及其化合物的相互转化关系
c
2016.4T30、2017.11T30
硝酸的性质与用途
b
2016.10T31
工业制取硝酸的设备和流程
b

氨和铵盐
氨的性质与用途
b
2016.4T30、2017.4T8、18
工业合成氨
b
2016.4T30、2016.10T19、2017.11T16、30
铵盐的性质与用途
b
2016.10T5、2017.4T29、2018.4T30、31
氮肥的性质与科学使用
a


考点一：氮及其化合物相互转化
1.(2017·浙江省绍兴一中3月选考模拟)

回答下列问题：
(1)检查装置气密性的方法是______________________________________
___________________________________________________________，
a的名称是________，b的名称是________；
(2)写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式___________________________________________________________；
(3)C的作用是________________________，D的作用是________________________，是否可以把C和D的位置对调并说明理由___________________________________________________________；
(4)写出E中发生反应的化学方程式________________；
(5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成，并检验是否含有未反应的镁，写出实验操作及现象___________________________________________________________
___________________________________________________________。
解析　(1)加热装置b，装置b中的气体受热膨胀，若整套装置气密性良好，则G中会有气泡冒出，停止加热冷却后，G中插入溶液里的玻璃管中会形成一段水柱。装置a、b分别为分液漏斗、圆底烧瓶。(2)亚硝酸钠与硫酸铵反应制备氮气的实质是NO与NH发生氮元素之间的氧化还原反应，生成氮气和水。(3)装置C中盛装的是具有还原性的硫酸亚铁饱和溶液，故该试剂的作用是除去氧化剂(氧气、氮氧化物)；装置D中的试剂为浓硫酸，目的是除去水蒸气，干燥N2；因装置C为FeSO4饱和溶液，若干燥装置在之前，则干燥了气体经过此溶液后又会带入水蒸气。(4)装置E中发生的是镁粉与氮气在加热条件下生成氮化镁的反应。(5)利用Mg3N2水解生成氨气和氢氧化镁的现象可以设计实验检验Mg3N2的存在；利用镁与盐酸反应放出氢气可以设计实验检验金属镁的存在。
答案　(1)关闭分液漏斗中的活塞，微热b，这时G中有气泡冒出，停止加热冷却后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，则气密性良好　分液漏斗　圆底烧瓶　(2)(NH4)2SO4＋2NaNO22N2↑＋Na2SO4＋4H2O　(3)除去氧气及氮氧化物　除去水蒸气　不能，对调后无法除去水蒸气　(4)N2＋3MgMg3N2　(5)取少量产物于试管中，加入少量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，可闻到刺激性气味，把湿润的红色石蕊试纸放在管口，试纸变蓝，证明产物中含有氮化镁；弃去上层清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁
考点二：氮的氧化物
2.(2018·浙江桐乡高级中学月考)用下列装置制取并收集NO2气体，其中最合理的是(　　)

解析　铜与浓硝酸反应的产物是NO2，其密度比空气的大，因此应利用向上排空气法收集NO2气体，导气管应长进短出，这样才能将装置中的空气排尽，保证收集到的气体纯净，只有C项符合。
答案　C
考点三：氨气的性质
3.(2018·浙江嘉兴学科基础测试)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是(　　)


A.①是氨气发生装置 B.②是氨气吸收装置
C.③是氨气发生装置 D.④是氨气收集、检验装置
解析　NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，而当温度降低时，NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl，气体进入干燥管的机会不多，①错误；氨气极易溶于水按照装置图会发生倒吸，②错误；向CaO中滴加浓氨水，CaO遇水生成Ca(OH)2，同时放出大量热量，使浓氨水中的氨气逸出，③正确；装置中试管口处应塞一团棉花，氨气易溶于水防止与空气对流，得不到纯净的氨气，④错误。
答案　C
考点四：氨气的实验室制法
4.(2018·桐乡一中质检)下列实验方案最合理的是(　　)

　A.制备并收集Cl2　　　　　　B.制备氨气

　 　C.制备并收集NO2气体　　　　D.制备氧气
解析　A项中Cl2的密度比空气大，收集时应用向上排空气法，应长进短出，所以错误；B项中浓氨水滴入CaO中，CaO与水反应放热，氨水受热分解，可以制取氨气，所以正确；C项中NO2能与水发生反应，不能用排水法收集，所以错误；D项中Na2O2为粉末状物质，不能用启普发生器的简易装置制取O2，所以错误。
答案　B
考点五：铵盐的性质
5.(2018·嘉兴一中)(NH4)2SO4是一种常见的化肥，某工厂用石膏、NH3、H2O、CO2制备(NH4)2SO4的工艺流程如下：

下列说法正确的是(　　)
A.通入NH3和CO2的顺序可以颠倒
B.操作1为过滤，操作2为蒸馏
C.步骤②中反应的离子方程式为CaSO4＋2NH3＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2NH＋SO
D.通入的NH3和CO2均应过量，且工艺流程中CO2可循环利用
解析　A.由于二氧化碳溶解度较小，与硫酸钙不反应，若先通二氧化碳，会影响硫酸铵的产率，故A错误；B.根据图示，经过操作1得到了滤液和碳酸钙固体，因此操作1为过滤，经过操作2从滤液中得到了硫酸铵固体，因此操作2为蒸发结晶，故B错误；C.步骤②中CaSO4、NH3和CO2在溶液中反应生成了碳酸钙沉淀和硫酸铵，反应的离子方程式为CaSO4＋2NH3＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2NH＋SO，故C正确；D.二氧化碳如果过量，会将生成的碳酸钙沉淀溶解，故D错误；故选C。
答案　C
考点六：工业上合成氨
6.(2017·3月浙江绍兴一中选考科目模拟)实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：


已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)从图中选择制取气体的合适装置：氮气________；氢气________。
(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有________、___________________________________________________________。
(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，________(“会”或“不会”)发生倒吸，原因是____________________________________
___________________________________________________________。
(4)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是____________________________，
锥形瓶中还可观察到的现象是___________________________________。
(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式：___________________________
___________________________________________________________。
(6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子为H＋、OH－、________、________。
答案(1)a　b　(2)干燥气体　控制氢气和氮气的流速　(3)不会　因为混合气体中含有大量难溶于水的氮气和氢气
(4)氨的氧化反应是一个放热反应　有红棕色气体产生　(5)4NH3＋5O24NO＋6H2O　(6)NH　NO
考点七：硝酸的性质
7.(2017·北京理综，12)下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是(　　)



①
②
③
A.由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
解析　A.①中浓HNO3受热分解，发生反应4NHO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O，产生的气体为混合气体，故选项A正确。B.由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO2，所以“产生红棕色气体”不能说明②中木炭能与浓硝酸发生反应，故选项B正确。C.根据①和②，浓硝酸反应产生红棕色NO2时需要加热，所以浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触。同时，N元素化合价降低，所以生成的NO2为还原产物，故选项C正确。D.红热的木炭可与空气中的O2反应生成CO2，故选项D错误。
答案　D
考点八：硝酸工业
8.(2017·温州市3月选考模拟)利用石灰乳吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：

(1)一定条件下，NO与NO2存在下列反应：NO(g)＋NO2(g)N2O3(g)，其平衡常数表达式为K＝________。
(2)上述工艺中采用气­液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，其目的是__________________________________________；
滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是________(填化学式)。
(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO2)＞1∶1，则会导致___________________________________________________________；
若n(NO)∶n(NO2)＜1∶1，则会导致_______________________________。
(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为___________________________________
___________________________________________________________。
解析　(2)逆流吸收尾气的目的是使尾气被充分吸收；未反应的石灰乳变成滤渣，可以循环用于吸收尾气。(3)当NO与NO2为1∶1时，被Ca(OH)2吸收的反应化学方程式为NO＋NO2＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O，NO不能单独被Ca(OH)2吸收，NO2能单独被Ca(OH)2吸收，其反应的化学方程式为：4NO2＋2Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋Ca(NO3)2＋2H2O，所以当NO的量比NO2多时，则会造成NO不能被吸收而在尾气中含量升高；当NO2比NO的量多时，过量的NO2将继续与Ca(OH)2反应生成Ca(NO3)2，使得产品不纯。(4)Ca(NO2)2中N为＋3价，生成NO中N为＋2价，根据化合价升降总值相等，可推知产物有＋5价的N生成，可为NO，根据得失电子守恒可配平出NO和NO前的化学计量数，再根据电荷守恒和质量守恒可知反应前有H＋参加。
答案　(1)　(2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收　Ca(OH)2　(3)排放气体中NO含量升高　产品中Ca(NO3)2含量升高　(4)3NO＋2H＋===NO＋2NO↑＋H2O
考点九：含氮化合物对环境的影响
9.(2016·浙江理综，13)为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：

下列说法不正确的是(　　)
A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
B.X可以是空气，且需过量
C.捕获剂所捕获的气体主要是CO
D.处理含NH废水时，发生反应的离子方程式为：NH＋NO===N2↑＋2H2O
解析　A项，根据题中的流程，可以得出固体1为CaCO3、CaSO3和过量Ca(OH)2，正确；气体1是不能被过量石灰乳吸收的NO、CO和氮气，NO和NO2按1∶1的体积比能与NaOH溶液反应生成亚硝酸钠，所以X可以是空气，但不能过量，错误；C项，气体2为N2、CO，因“无污染气体”为N2，故捕获的气体主要是CO，正确；D项，NH与NO能够发生归中反应生成氮气，离子方程式为：NH＋NO===N2↑＋2H2O，正确。
答案　B

易错点一　氮的氧化物转化中的易错点
NO在常温下很容易与空气中的O2化合生成NO2，无色的NO在空气中迅速被氧化成红棕色的NO2，利用此性质可检验NO的存在；NO2溶于水生成硝酸和一氧化氮，工业上利用这一原理制取硝酸；实验室收集NO只能用排水法，收集NO2只能用向上排空气法。
[易错训练1]　(2018·浙江余姚中学高二上期末)某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的一种或几种。现将此混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色。下列对原混合气体成分的判断正确的是(　　)
A.肯定只有SO2 B.肯定没有Cl2、O2和NO2
C.可能有Cl2和O2 D.肯定只有NO
解析　原混合气体为无色气体，故一定不含Cl2和NO2，也不可能同时存在O2和NO。混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，故原混合气体中一定含有SO2；向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色，所以原混合气体中一定含有NO，则一定不含O2。综上所述，本题选B。
答案　B
易错点二　NH3性质认识误区
1.氨气与酸反应
因为氨易跟酸反应生成盐，所以不能用浓硫酸作氨气的干燥剂。同理，氨气与氯化氢气体不能共存；在中学化学中NH3是唯一能与酸反应生成盐的气体；气态氢化物与最高价氧化物所对应的水化物发生化合反应，这是氮元素有别于其他元素的特征；在实验中，只有浓硝酸、浓盐酸等挥发性酸遇NH3才会产生白烟，硫酸、磷酸等难挥发性酸遇NH3不产生白烟现象。
2.NH3是中学化学中唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，常用此性质检验NH3的存在。
[易错训练2]　氨气在工农业生产中有重要应用。
(1)①氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式：________；
②NH3的稳定性比PH3的稳定性________(填“强”或“弱”)。
(2)如下图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。

①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为
___________________________________________________________。
②浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是________(写化学式，一种即可)。
③FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋2NH和__________________________。
(3)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大，用平衡移动原理解释其原因：___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(4)在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)，反应的化学方程式为________________________________
___________________________________________________________，
若反应中有0.3 mol电子发生转移，生成亚硝酸的质量为________g(小数点后保留两位有效数字)。
解析　(1)①氮气电子式中存在三键；②根据非金属性的判断依据“非金属性越强，气态氢化物越稳定”，很容易判断出NH3的稳定性强于PH3。(2)①根据现象写方程式；②氨气溶于浓硫酸，能生成(NH4)2SO4或NH4HSO4；③根据现象写方程式，氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。(3)氨在水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，加入NaOH后OH－浓度增大，平衡逆向移动，故有利于氨的逸出。(4)由方程式可看出，每当生成1 mol HNO2，转移电子为6 mol，当有0.3 mol电子发生转移时，生成亚硝酸0.05 mol，即2.35 g。
答案　(1)①∶N⋮⋮N∶　②强
(2)①NH3＋HCl===NH4Cl
②NH4HSO4或(NH4)2SO4
③4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(3)氨在水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，加入NaOH后OH－浓度增大微生物平衡逆向移动，故有利于氨的脱除
(4)2NH3＋3O22HNO2＋2H2O　2.35
易错点三　氨气制备认识误区
1.实验室制备NH3，除了用Ca(OH)2和NH4Cl反应外，还可用浓氨水的分解(加NaOH或CaO)制取，而检验NH须用浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，以确定NH的存在。
2.铵盐：制取NH3时，一般选用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3。原因如下：
铵盐
不选用的理由
NH4NO3
受热分解，易发生爆炸，不安全
(NH4)2SO4
与Ca(OH)2反应时生成CaSO4呈块状，不利于NH3逸出，且反应后试管难以清洗
(NH4)2CO3
受热分解产生CO2，导致收集到的NH3不纯
3.收集NH3时，把一团干燥的棉花放在试管口，以防止与空气对流；收集完毕，尾气处理时，应放一团用稀硫酸浸湿的棉花放在试管口，以吸收NH3。
[易错训练3]　(2016·浙江省宁波市九所重点校高二期末)某研究小组要快速制取干燥的氨气，提供的药品有：浓氨水、氯化铵固体、氢氧化钠固体、蒸馏水、碱石灰，提供的仪器如下所示(必要的塞子、玻璃导管、橡胶管、固定装置和尾气处理装置略去)。

(1)需选择的药品是________，该小组选择的药品混合后快速放出氨气的原因___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________，
选择的仪器是______________(填序号)。
(2)若用下图甲装置收集NH3，如何判断烧瓶中已收集满NH3？___________________________________________________________。

(3)图乙中胶头滴管中的水挤入烧瓶后，观察到的现象是
___________________________________________________________。
答案　(1)浓氨水、氢氧化钠固体　NaOH溶于水放热，促使氨水分解放出氨气，且c(OH－)增大，使NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－平衡左移，有利于NH3放出　①③⑥或①③⑦　(2)漏斗下端边沿与水面接触处溶液颜色变为红色　(3)气球逐渐变大
易错点四　硝酸性质中认识误区
1.浓HNO3显黄色是因为溶有NO2，而工业上制备的盐酸显黄色，是因为溶有Fe3＋。
2.硝酸、浓H2SO4、次氯酸具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光或受热易分解。
3.铜与浓HNO3反应在试管内就能看到红棕色的NO2，而与稀HNO3反应时需在试管口才能看到红棕色气体。
4.HNO3与金属反应的实质是NO在酸性条件下显示强氧化性；在中性或碱性环境中NO则无氧化性。浓HNO3的氧化性强于稀HNO3。
[易错训练4]　如图甲是验证铜和浓硝酸反应的装置，乙、丙是师生对实验改进后的装置：

(1)甲、乙、丙三个装置中都发生的反应的化学方程式是
___________________________________________________________。
(2)和甲装置相比，乙装置的优点是①__________________________，
②___________________________________________________________。
(3)为了进一步验证NO2和水的反应，某学生设计了丙装置。实验时先关闭止水夹________，再打开止水夹________，才能使NO2气体充满B试管；当气体充满B试管后，将铜丝提起与溶液脱离。欲使烧杯中的水进入B试管，应如何操作？___________________________________________________________。
解析　本题考查的是Cu和浓硝酸反应的装置，利用对比的方法，找出装置的优缺点，且注意NO2有毒，要进行尾气吸收。再者，另一个目的是使NO2与H2O反应。丙中要使NO2充满B试管，应先关闭止水夹c，再打开a、b，NO2充满试管B后，把铜丝拉起，然后关闭b，再关闭a后打开c，用手捂住试管B，使气体受热膨胀，与水接触，NO2极易与水反应，使系统内压强减小，水便进入了试管B。
答案　(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　(2)①可控制反应速率　②可吸收NO2，防止污染环境　(3)c　ab　先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住试管B

1.(2015·北京理综，8)下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是(　　)

A.氮元素均被氧化
B.工业合成氨属于人工固氮
C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D.碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环
解析　人工固氮中氮气转化为氨气，N元素化合价由0价→－3价，化合价降低，被还原，A项错误；工业合成氨是典型的人工固氮方法，B项正确；根据自然界中氮循环图可知，通过生物体可以实现铵盐和蛋白质的相互转化，即实现了含氮无机物和含氮有机物的相互转化，C项正确；生物体合成蛋白质的过程中有碳、氢、氧三种元素的参与，D项正确。
答案　A
2.(2018·北京海淀期中)合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下：

下列说法不正确的是(　　)
A.甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素
B.反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂相同
C.Ⅵ的产物可在上述流程中被再次利用
D.Ⅴ中发生反应：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl
解析　甲是氮气，与氢气化合生成氨气。反应Ⅴ是侯氏制碱法原理，丁是碳酸氢钠，受热分解生成碳酸钠。氨气发生催化氧化生成NO，NO与氧气反应生成NO2，NO2溶于水生成硝酸，硝酸和氨气反应生成硝酸铵，即乙是NO，丙是NO2。甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素，A正确；反应Ⅳ中的氧化剂和还原剂均是NO2，B错误；碳酸氢钠分解生成的CO2可以循环利用，C正确；根据以上分析可知D正确。
答案　B
3.(2016·浙江4月选考，30节选)氨气及其相关产品是基本化工原料，在化工领域中具有重要的作用。
(1)N2H4是一种高能燃料，有强还原性，可通过NH3和NaClO反应制得，写出该制备反应的化学方程式：___________________________________
___________________________________________________________。
(2)科学家改进了NO2转化为HNO3的工艺(如虚框所示)，在较高的操作压力下，提高和O2的用量，能制备出高浓度的硝酸。

实际操作中，应控制高于5.11，对此请给出合理解释：___________________________________________________________
___________________________________________________________。
解析　(1)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4)，N元素的化合价升高，故还生成氯化钠与水，所以该反应的化学方程式为2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O。(2)根据2NO2N2O4，结合4NO2＋2H2O＋O2===4HNO3，可得到化学方程式2N2O4＋2H2O＋O24HNO3，据此可得当等于5.11时恰好完全反应；当两者的质量比高于5.11时，提高了N2O4浓度，有利于平衡正向移动，增大了硝酸的产量，提高了硝酸的浓度。
答案　(1)2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O
(2)2N2O4＋2H2O＋O24HNO3，等于5.11时恰好完全反应；高于5.11是为了提高N2O4浓度，有利于平衡正向移动，得到高浓度的硝酸
4.(2018·江苏化学，20)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下：
2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)　ΔH＝－116.1 kJ·mol－1
3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)　ΔH＝75.9 kJ·mol－1
反应3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
(2)用稀硝酸吸收NOx，得到HNO3和HNO2的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式：___________________________________________________________。
(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx，吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式：___________________________________________________________。
(4)在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。
①NH3与NO2生成N2的反应中，当生成1 mol N2时，转移的电子数为________mol。
②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置如图1)。


反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图2所示，在50～250 ℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________；
当反应温度高于380 ℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是___________________________________________________________。
解析　(1)①2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)　ΔH＝－116.1 kJ·mol－1，②3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)　ΔH＝75.9 kJ·mol－1，根据盖斯定律，(①×3＋②)/2得：3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)　ΔH＝－136.2 kJ·mol－1。(2)电解时阳极HNO2失去电子生成HNO3，同时消耗水，得到较浓的硝酸，电极反应式为：HNO3－2e－＋H2O===3H＋＋NO。(3)根据题给反应物HNO2、(NH2)2CO，生成物N2、CO2，结合质量守恒和化合价升降法配平化学方程式得：2HNO2＋(NH2)2CO===2N2↑＋CO2↑＋3H2O。(4)①反应时NH3中N由－3价升高到0价，NO2中N由＋4价降低到0价，反应为6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O，则生成1 mol N2，转移电子mol。②迅速上升段是催化剂活性随温度升高而增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大；温度高于380 ℃，催化剂活性下降，且NH3与O2反应生成了NO。
答案　(1)－136.2
(2)HNO2－2e－＋H2O===3H＋＋NO
(3)2HNO2＋(NH2)2CO===2N2↑＋CO2↑＋3H2O
(4)①
②迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大　催化剂活性下降；NH3与O2反应生成了NO
5.(2016·浙江杭州联考)某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：

(1)测定反应结束后硝酸的物质的量，从下图B装置中所得100 mL溶液中取出25.00 mL溶液，用0.1 mol·L－1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如右上图所示。
在B容器中生成硝酸的物质的量为________，则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO2的物质的量为________。

(2)测定NO的体积。
①从上图所示的装置中，你认为应选用________装置进行Ag与浓硝酸反应实验，选用的理由是_____________________________________________
___________________________________________________________。
②选用上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是________(填各导管口编号)。
③在读取量筒内液体体积之前，应进行的操作是___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(3)气体成分分析。
若实验测得NO的体积为112.0 mL(已折算到标准状况)，则Ag与浓硝酸反应的过程中________(填“有”或“没有”)NO产生，作此判断的依据是___________________________________________________________
___________________________________________________________。
解析　本题根据Ag和浓硝酸反应原理，考查了酸碱中和滴定及气体成分的分析方法。
(1)根据图示消耗NaOH溶液的体积为20.00 mL，n(HNO3)＝20.00×10－3 L×0.1 mol·L－1×4＝0.008 mol。n(NO2)＝×3＝0.012 mol。
(2)装置A可以利用N2排尽装置内的气体，防止NO被氧化，所以选用装置A。其装置顺序为A→B→C→E，为了减少误差，在读取NO体积时，一是要冷却到室温；二是量筒内液面应和集气瓶内液面相平。
(3)根据
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
0.012 mol 0.004 molV(NO)＝0.004 mol×22.4 L·mol－1＝0.089 6 L<0.112 L，所以有NO产生。
答案　(1)0.008 mol　0.012 mol
(2)①A　因为A装置可以通入N2将装置中的空气排尽，防止NO被空气中O2氧化　②1 2 3 5 4 7
③将液体冷却到室温，并使集气瓶和量筒内液面相平
(3)有　NO2与水反应生成的NO的体积小于收集到的NO的体积