Question

【題目】（1）如圖的氮循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的重要部分，人類活動加劇了氮循環(huán)中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化。

①下列說法正確的是_______（填字母序號）

A.固氮過程中，N2只做氧化劑

B.硝化過程需要有氧化劑參與

C.反硝化過程有助于彌補(bǔ)人工固氮對氮循環(huán)造成的影響

D.同化、氨化過程中，實現(xiàn)了氮元素在無機(jī)物和有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化

②反硝化過程中，CH3OH可作為反應(yīng)的還原劑，1mol還原劑失去6mol電子。請將該反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整：5CH3OH+□NO3—□_______+□_______+□_______+□_______，_____________

（2）研究表明，氮氧化物（NOx）和二氧化硫都與大氣中霧霾的形成有關(guān)。

①已知：SO2生成SO3總反應(yīng)方程式是2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ/mol

此反應(yīng)可通過如下兩步完成：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH1＝－113kJ/mol

NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)ΔH2＝_______。

②一定溫度下，向2L恒容密閉容器中充入NO2和SO2各1mol，5min達(dá)到平衡，此時容器中NO2和NO的濃度之比為1∶3，則NO2的平衡轉(zhuǎn)化率是_______。

（3）砷（As）是第四周期ⅤA族元素，其化合物，有著廣泛的用途。

①AsH3的穩(wěn)定性比NH3的穩(wěn)定性_______（填“強(qiáng)’’或“弱’’）。用原子結(jié)構(gòu)解釋原因_______。

②常將含砷廢渣（主要成分為As2S3）制成漿狀，通入O2氧化，生成H3AsO4和單質(zhì)硫。寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。

③298K時，將20mL3xmolL-1Na3AsO3、20mL3xmolL-1I2和20mLNaOH溶液混合，發(fā)生反應(yīng)：AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43﹣)與反應(yīng)時間（t）的關(guān)系如圖所示。若平衡時溶液的pH=14，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為_______。

Answer 1

【答案】BCD 5CH3OH+6NO3-N2↑+4HCO3-+CO32-+8H2O —41.8kJ/mol 75% 弱 N和As位于同一主族，As的電子層數(shù)比N的多，原子半徑As比N的大，得電子能力As比N弱，非金屬性As比N弱，氫化物AsH3的穩(wěn)定性比NH3弱 2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S

【解析】

（1）①A．氮氣在大氣中氧化為亞硝酸根離子、硝酸根離子，N的化合價升高，被氧化，所以N2作還原劑，故A錯誤；

B．NH3轉(zhuǎn)化成HNO2，增加了O元素，則NH3被氧氣氧化，所以在硝化細(xì)菌作用下發(fā)生的硝化過程需要有氧化劑參與，故B正確；

C．反硝化過程，生成氮氣，向大氣提供氮氣，即反硝化過程有助于彌補(bǔ)人工固氮對氮循環(huán)造成的影響，故C正確；

D．氨化過程是動植物蛋白轉(zhuǎn)化為氨氣或銨根離子，即有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，同化、氨化過程中，實現(xiàn)了氮元素在無機(jī)物和有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化，故D正確；

故選BCD。

②反硝化過程中，CH3OH可作為反應(yīng)的還原劑，1mol還原劑失去6mol電子。CH3OH與硝酸根離子反應(yīng)生成氮氣、碳酸根離子、碳酸氫根離子和水，反應(yīng)的離子方程式為：5CH3OH+6NO3-N2↑+4HCO3-+CO32-+8H2O，故答案為：5CH3OH+6NO3-N2↑+4HCO3-+CO32-+8H2O；

（2）①Ⅰ.2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1

Ⅱ.2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH1＝－113kJ·mol－1

蓋斯定律計算（Ⅰ-Ⅱ）× 得到NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)ΔH2＝-41.8 kJ·mol－1，故答案為：-41.8 kJ·mol－1；

②一定溫度下，向2 L恒容密閉容器中充入NO2和SO2各1 mol，5min達(dá)到平衡，此時容器中NO2和NO的濃度之比為1：3，結(jié)合三行計算列式得到，設(shè)消耗NO2的物質(zhì)的量為x：

NO2和NO的濃度之比為1：3，物質(zhì)的量之比=1：3，（1-x）：x=1：3，x=0.75mol，NO2的平衡轉(zhuǎn)化率=×100%=75%，

故答案為：75%；

（3）①非金屬性：N>As，AsH3的穩(wěn)定性比NH3的穩(wěn)定性弱，用原子結(jié)構(gòu)解釋原因：N和As位于同一主族，As的電子層數(shù)比N的多，原子半徑As比N的大，得電子能力As比N弱，非金屬性As比N弱，氫化物AsH3的穩(wěn)定性比NH3弱；

②常將含砷廢渣（主要成分為As2S3）制成漿狀，通入O2氧化，生成H3AsO4和單質(zhì)硫，結(jié)合電子轉(zhuǎn)移配平得方程式為：2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S；

故答案為：2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S；

③列三段式如下：

根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式K= ==，故答案為：。