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（2013•湖南模拟）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：

来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/10 05:10:12
（2013•湖南模拟）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：
（1）氮元素与氢元素可组成多种微粒，如NH3、NH4+、肼（N2H4）等．分析常见的H2O与H2O2、CH4与C2H6的分子结构，写出N2H4的电子式______．NH3与NaClO反应可得到N2H4，该反应的化学方程式为______；
（2）如图是工业生产硝酸铵的流程示意图．

①A、B、C、D四个容器中的反应，属于氧化还原反应的是______（填字母）．
②某化肥厂用氨气制硝酸铵，已知氨气制NO的产率是96%，NO制硝酸的产率是92%，则制硝酸所用的氨气的质量占总氨气质量的______%（不考虑生产中的其它损耗　）．
（3）科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法．曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3．进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3h）：
T/K303313323353
NH3生成量/（10-6 mol）4.85.96.02.0
相应的化学方程式：N2（g）+3H2O（l）⇌2NH3（g）+
3
2
（1）根据H2O与H2O2、CH4与C2H6的分子结构可知，N2H4的电子式中存在4个氮氢键，氮原子最外层达到8电子稳定结构，所以其电子式为：；氨气与次氯酸钠反应生成N2H4，次氯酸中氯元素有+1价变为-1价的氯离子，化合价降低了2价，氨气的氮元素化合价有-3价升高为-2价，升高了1价，所以氨气的计量数为2，次氯酸钠的计量数为1，根据观察法配平后的反应方程式为：2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O，
故答案为：；2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O；
（2）①反应A为氮气与氢气合成氨的反应，该反应中有化合价变化，属于氧化还原反应；
反应B为氨气的催化氧化，氨气中氮元素有-3价升高到一氧化氮中的+2价，该反应属于氧化还原反应；
反应C为NO与氧气反应生成二氧化氮，该反应属于氧化还原反应；
反应D为氨气与硝酸反应生成硝酸铵，该反应中没有化合价变化，不属于氧化还原反应；
所以属于氧化还原反应的为：ABC，
故答案为：ABC；
②由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%，根据氮原子守恒可知，NH3～NO～HNO3，则1mol氨气可得到硝酸1mol×96%×92%=0.8832mol，由HNO3+NH3═NH4NO3，则该反应消耗的氨气的物质的量为0.8832mol，氨气的质量之比等于物质的量之比，
则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量的百分数为：
1mol
1mol+0.8832mol×100%=53.1%，
故答案为：53.1；
（3）①因该反应的△H＞，△S＞0，根据△G=△H-T•△S＜0反应可自发进行，故低温时△G＞0，所以低温时不能自发进行；
故答案为：不能；
（2）根据N2（g）+3H2O（l）⇌2NH3（g）+
3
2O2（g）△H=+765.2kJ•mol-1，此正反应为吸热反应，根据平衡移动原理，升高温度，平衡向吸热方向移动，氨的量应增加，从303K-323K，符合平衡移动规律，但从323K-353K，氨的量随温度的升高而降低，不符合平衡移动原理，只能是发生了其他反应，即在高温下，氨气易被氧气氧化生成一氧化氮和水，
故答案为：氨气在高温下被氧气氧化；
（4）溶液中存在电荷守恒，c（NH4+）+c（H+）=c（Cl-）+c（OH-），由于c（NH4+）=c（Cl-），故c（H+）=c（OH-），溶液呈中性，故溶液中c（OH-）=10-7mol/L，溶液中c（NH4+）=c（Cl-）=
1
2×0.01mol•L-1=0.005mol•L-1，故混合后溶液中c（NH3．H2O）=
1
2×amol•L-1-0.005mol•L-1=（0.5a-0.005）mol/L，NH3•H2O的电离常数Kb=
10−7×0.005
0.5a−0.005=
10−9
a−0.01，
故答案为：
10−9
a−0.01．
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