河北省秦皇岛市青龙满族自治县实验中学2023-2024学年高二上学期开学考试化学试题（含解析）

青龙满族自治县实验中学2023-2024学年高二上学期开学考试
化 学 试 题
分值：100分 考试时间：75分钟
第I卷 选择题（共39分）
一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意）
1．陕西历史博物馆收藏和展出了陕西历史文化和中国古代文明中的诸多历史文物。以下文物的主要构成材料不是金属材料的是

A．朱雀铜熏炉 B．青瓷罐 C．银卧鹿 D．金怪兽
A．A B．B C．C D．D
2．化学反应：A2+B2=2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是
A．1molA2和1molB2完全反应吸收(y-x)kJ热量
B．断裂1molA－A键和1molB－B键放出xkJ的能量
C．断裂2molA－B键需要吸收ykJ的能量
D．2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量
3．下列各组离子一定能大量共存的是
A．H+、Fe2+、SO、NO B．Fe3+、NH、Cl 、SCN
C．NH、Al3+、OH—、SO D．Na+、K+、NO、CO
4．下列说法正确的是
A．甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一有机反应类型
B．单质硅是将太阳能转化为电能的常用材料
C．淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物
D．合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料
5．下列关于氯水的叙述正确的是
A．新制氯水可使有色布条褪色 B．新制氯水中只有和分子
C．光照氯水有气泡逸出，该气体是 D．新制氯水放置一段时间后pH增大
6．有关Fe2O3及硫酸盐的内容，以下叙述正确的是（ ）
A．铝热剂就是指Fe2O3粉和铝粉的混合物
B．检验从火星上带回来红色物质是否是Fe2O3的操作步骤是：样品→粉碎→ 加水→溶解→过滤→向滤液中滴加KSCN溶液
C．分别还原a mol Fe2O3所需H2、A1、CO的物质的量之比为3:2:3
D．明矾属硫酸盐，含结晶水，是混合物
7．中国科学技术大学的钱逸泰教授等以和金属钠为原料，在时制造出纳米级金刚石粉末。同学们对此有下列一些理解，其中错误的是
A．金刚石属于非金属单质 B．该反应可能在空气中进行
C．另一种化合物为，是氧化产物 D．这个反应是置换反应
8．实验室中制备干燥的氨气所需的药品是
A．稀溶液、稀溶液、碱石灰
B．饱和氨水、固体、五氧化二磷固体
C．溶液、晶体、浓硫酸
D．固体、消石灰、碱石灰
9．下列离子方程式书写不正确的是
A．稀硫酸滴入Na2S2O3溶液中：
B．稀硝酸和过量铁屑反应：
C．水中通入NO2气体：
D．向氯化铵的溶液中加入热的浓NaOH：
10．是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．和足量充分反应后，转移电子总数为
B．标准状况下，苯中含有的数目为
C．由和组成的水中，中子数和电子数之和为
D．乙炔中含有的键的数目为
11．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体)。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如下图所示。下列分析或结果错误的是
A．原混合酸中NO3－物质的量为0.4mol
B．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，BC段产生氢气
C．第二份溶液中最终溶质为FeSO4
D．H2SO4浓度为5 mol·L－1
12．在恒容密闭容器中发生反应：3CO(g)+Fe2O33CO2(g)+2Fe(s)，下列说法不正确的是
A．将块状Fe2O3改为粉术状，反应速率加快
B．升高温度，反应速率加快
C．使用催化剂，反应速率增大
D．增加Fe2O3的质量，反应速率增大
13．反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(s)在2 L密闭容器中进行，经过4min，B减少了0.4 mol，则0～4min内此反应的平均速率为
A．v(A)=0.15 mol·L 1 B．v(B)=0.05 mol·L 1·s 1
C．v(C)=0.10 mol·L 1·min 1 D．v(D)=0.10 mol·L 1·min 1
14．两种金属混合物共15g，投入足量的盐酸中，充分反应得11.2L H2（标准状况），则原混合物组成中肯定不能为下列的
A．Mg、Ag B．Fe、Zn C．Al、Fe D．Mg、Fe
第Ⅱ卷 非选择题（共61分）
三、填空题（本题包括4个小题，共58分）
15．（11分）亚硝酸钙是白色粉末，易潮解，在钢筋混凝土工程中，常用作水泥硬化促进剂和防冻阻锈剂。实验制备亚硝酸钙装置如图所示(夹持装置已略去)。
回答下列问题：
(1)仪器甲的名称是 。
(2)加入稀硝酸之前需通入一段时间，其目的是 。
(3)加入稀硝酸后，装置A中反应的化学方程式为 ，装置A中的现象是 。
(4)装置B中盛装试剂可能是 (填序号)。
a. b.溶液 c.酸性溶液
(5)利用上述装置制备亚硝酸钙，会导致产率降低，改进的方法是 。
(6)E中发生反应的离子方程式为 。
16．（15分）以硅藻土为载体的五氧化二钒()是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：
物质
质量分数/% 2.20~2.90 2.8~3.32 22~28 60~65 1~2 ＜1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：
回答下列问题：
(1)“酸浸”时转化为，反应的离子方程式为 ，同时转化为。“废渣1”的主要成分是 。
(2)“氧化”中使变为，则“氧化”环节中还原剂与氧化剂的物质的量之比为 。
(3)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：(以ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈 性(填“酸”或“碱”)。
(4)检验“流出液”中含量最多的阳离子，其实验操作称为 。
(5)“煅烧”中发生反应的化学方程式，写出“沉钒”过程的离子方程式 。
(6)若有1000kg该废钒催化剂，若转化中钒元素利用率为80%，则最多可回收到 kg(保留小数点后一位)。
题
17．（16分）含氮化合物的制备、应用及污染治理是科学研究领域的热点问题。试回答下列问题。
(1)反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) H=-620.9kJ·mol-1。可有效降低汽车尾气污染物的排放。
①对于该反应，下列说法正确的是 (填序号)。
A．该反应在高温条件下可自发进行
B．容积固定的绝热容器中，温度保持不变时反应达到平衡状态
C．投料比即[]越大，NO转化率、反应速率均越大
D．在恒温恒压的容器中达平衡时，同时通入等物质的量的CO和CO2平衡不移动
②图中曲线表示在其他条件一定时反应速率与温度的关系，x为CO的转化率，其中最佳反应温度曲线为不同转化率下最大反应速率与温度的关系，则x最小的是下 ，理由是 。
(2)我国科学家结合实验与计算机模拟结果，得到在铜催化作用下将一个N，N—二甲基甲酞胺[(CH3)2NCHO]转化为三甲胺[N(CH3)3]的合成路线。反应历程如图所示。
则反应(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)s(g)+H2O(g)的 H= kJ·mol-1(1eV=1.6×10-22kJ，NA的数值为6.02×1023，结果保留2位有效数字)，①、②、③中反应速率最快的一步的化学方程式为 。
(3)T°C时，存在如下平衡：2NO2(g)N2O(g)。该反应正、逆反应速率与NO2、N2O4的浓度关系为v正=h正c2(NO2)，v逆=k逆c(N2O4)(k正、k逆是速率常数)，且lgv正~lgc(NO2)与lgv逆~lgc(N2O4)的关系如图所示。
①图中表示lgv逆~lgc(N2O4)的线是 (填“I”或“II”)。
②T℃时，该反应的平衡常数K= L/mol。
③T℃时，向2L恒容密闭容器中充入1.6molNO2，某时刻v正=4×100.5mol/(L·min)，则此时NO2的转化率为 。
18．（16分）氮及其化合物如NH3及铵盐、N2H4、N2O4等在中学化学、化工工业、国防等领域占有重要地位。
(1)发射航天火箭常用肼(N2H4)与N2O4作燃料与助燃剂。肼(N2H4)与N2O4的反应为2N2H4(1)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H= -1077 kJ/mol
已知相关反应的化学键键能数据如下：
则使1 mol N2O4(g)分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是 。
(2)N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度的变化如图所示。
①由图推测该反应△H 0(填“＞”或“＜”)，理由为 。
②图中a点对应温度下，已知N2O4的起始压强p0为108 kPa，则该温度下反应的平衡常数为：Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数,取四位有效数字)。
③在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：v(N2O4)=k1p(N2O4)，v(NO2)=k2p2(NO2)，其中k1、k2是与反应温度有关的常数。相应的速率－压强关系如图所示，一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1= ，在下图标出的点中，能表示反应达到平衡状态的点为 。
(3)电解NO2制备NH4NO3，其工作原理如图所示。
①阳极的电极反应式为 。
②为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，则A的化学式为 。
参考答案：
1．B
【详解】A．朱雀铜熏炉主要成分是铜，属于金属材料，故A不符合题意；
B．青瓷罐属于陶瓷，是硅酸盐产品，不属于金属材料，故B符合题意；
C．银卧鹿主要成分是银，属于金属材料，故C不符合题意；
D．金怪兽主要成分是金，属于金属材料，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
2．C
【详解】A．由图示可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，A错误；
B．化学键的断裂需要吸收能量，而不是释放能量，B错误；
C．化学键的断裂吸收能量，由图可知，断裂2mol A-B键需要吸收y kJ的能量，C正确；
D．由图示可知，的总能量低于和的总能量，D错误；
故选C。
3．D
【详解】A．酸性条件下，具有氧化性的硝酸根离子会与具有还原性的亚铁离子发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存，故A错误；
B．铁离子与硫氰酸根离子在溶液中发生络合反应生成硫氰化铁，在溶液中不能大量共存，故B错误；
C．铵根离子在溶液中与氢氧根离子反应生成一水合氨，铝离子在溶液中与氢氧根离子反应生成氢氧化铝，在溶液中不能大量共存，故C错误；
D．在溶液中，Na+、K+、NO、CO四种离子之间不发生反应，能大量共存，故D正确；
故选D。
4．B
【详解】A. 甲烷和Cl2的反应属于取代反应，乙烯和Br2的反应属于加成反应，反应类型不同，故A错误；B. 单质硅属于半导体材料，是将太阳能转化为电能的常用材料，故B正确；C. 油脂的相对分子质量只有几百，不属于高分子化合物，故C错误；D. 合成纤维属于有机合成高分子材料，故D错误；故选B。
5．A
【详解】A项、新制氯水含有次氯酸分子，次氯酸具有强氧化性能表现漂白性，使有色布条褪色，故A正确；
B项、新制氯水中存在水分子、次氯酸分子、氯气分子，故B错误；
C项、新制氯水含有次氯酸分子，次氯酸遇光分解生成盐酸和氧气，故C错误；
D项、新制氯水含有次氯酸分子，弱酸次氯酸遇光分解生成强酸盐酸和氧气，溶液酸性增强，溶液pH减小，故D错误；
故选A。
6．C
【详解】A．铝热剂是指铝和比铝活泼性弱的金属氧化物，不一定是铝和氧化铁形成的混合物，故A错误；
B．Fe2O3不溶于水，且和水不反应，应加入盐酸或稀硫酸溶解后再加KSCN溶液，故B错误；
C．amol Fe2O3被还原得到6amol电子，则消耗H2、Al、CO的物质的量分别为3amol、2amol、3amol，物质的量之比为3：2：3，故C正确；
D．明矾为结晶水化合物，属于纯净物，故D错误。
综上所述，答案为C。
7．B
【详解】A．金刚石是由碳元素组成的单质，属于非金属单质，A正确；
B．钠的性质活泼，在空气中会与氧气反应，B错误；
C．结合化合价变化和原子守恒可知，和金属钠反应生成金刚石和，金属钠是还原剂，是氧化产物，C正确；
D．和金属钠反应生成金刚石和，是单质和化合物反应生成另一种单质和化合物，属于置换反应，D正确；
答案选B。
8．D
【详解】A．氨气易溶于水，不能用溶液制备氨气，故A错误；
B．氨气为碱性气体，易于酸性氧化物反应，不能用酸性氧化物干燥，故B错误；
C．氨气为碱性气体，不能用浓硫酸干燥，故C错误；
D．实验室用氯化铵和消石灰反应制备氨气，氨气为碱性气体，可用碱石灰干燥，故D正确；
故答案为D。
9．B
【详解】A．在Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸，反应生成二氧化硫气体、硫单质和水，反应的离子方程式为：，故A正确；
B．由于铁过量，稀硝酸与铁反应生成是亚铁离子，正确的离子方程式为：，故B错误；
C．水与NO2反应生成硝酸和NO，离子方程式为：，故C正确；
D．向氯化铵的溶液中加入热的浓NaOH反应生成NaCl水和氨气，离子方程式为：，故D正确；
故选：B。
10．A
【详解】A．2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，和足量充分反应后，转移电子总数为，A错误；
B．标准状况下，1mol苯中含有,苯中含有的数目为,B正确；
C．由和组成的水(3H218O)中，其摩尔质量为24g/mol,1mol分子所含中子数为14个，电子数为10个，由和组成的水(3H218O)为0.5mol,中子数和电子数之和为，C正确；
D．乙炔为0.5mol,1mol乙炔含有2mol中含有键, 乙炔的键的数目为,D正确；
故选A。
11．D
【详解】根据图象OA段发生的反应为Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O；AB段消耗Fe但不放出气体，AB段反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+；BC段又产生气体，发生的反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑；
A.OA段消耗Fe的质量为11.2g，即消耗0.2molFe，根据反应Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O，100mL混合酸中含NO3-物质的量为0.2mol，则原混合酸中NO3-物质的量为0.4mol，A正确；
B.根据分析，OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe+2 Fe3+=3Fe2+，BC段产生氢气，B正确；
C.BC段放出氢气，说明OA段将NO3-完全消耗，则第二份溶液中最终溶质为FeSO4，C正确；
D. OA段消耗Fe的质量为11.2g，即消耗0.2molFe，根据反应Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O，OA段消耗0.2molNO3-和0.8molH+，BC段消耗Fe的质量为22.4g-16.8g=5.6g，消耗0.1molFe，根据反应Fe+2H+=Fe2++H2↑，BC段消耗0.2molH+，100mL溶液中含硫酸物质的量为（0.8mol+0.2mol-0.2mol）÷2=0.4mol，H2SO4浓度为0.4mol÷0.1L=4mol/L，D错误；
答案选D。
12．D
【详解】A．将块状 Fe2O3改为粉末，增大接触面积，反应速率加快，A项正确；
B．升高温度，反应体系中活化分子的百分数增加，有效碰撞的次数增加，反应速率加快，B项正确；
C．使用催化剂，反应速率增大，C项正确；
D．Fe2O3是固体，增加Fe2O3的质量，不改变反应速率，D项错误；
答案选D。
13．C
【分析】反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(s)在2 L密闭容器中进行，经过4min，B减少了0.4 mol，则用物质B表示0～4min内此反应的平均速率为。
【详解】A. 化学反应速率的单位为或，故A错误；
B. 由分析可知，，故B错误；
C. ，故C正确；
D. D为固体，无法计算其浓度，故无法用其表示化学反应速率，故D错误；
故答案选C。
14．B
【详解】试题分析：标况下11.2L氢气物质的量为：=0.5mol，假设金属均为+2价，金属总物质的量等于氢气物质的量，故混合金属平均相对分子质量为=30，因为为两种金属的混合物，故平均相对分子质量应介于各组分之间。A、Mg的相对原子质量为24，Ag与盐酸不反应，其相对原子质量视作无穷大，符合题意，故A正确；B、Fe的相对原子质量为56，Zn的相对分子质量为65，平均值大于30，不符合题意，故B错误；C、若Al为+2价时，其相对原子质量为27×=18，Fe的相对原子质量为56，符合题意，故C正确；D、Mg的相对原子质量为24，Fe的相对原子质量为56，平均值可能为30，故D正确；故选B。
【考点定位】考查有关混合物反应的计算
【名师点晴】本题考查混合物的计算。注意利用平均值法分析解答，侧重考查学生分析计算能力，注意化合价与相对原子质量的关系。本题的解题思路是：假设金属都为+2价，金属总物质的量等于氢气物质的量，根据M= 计算金属混合物的平均相对原子质量，故平均相对原子质量应介于各组分之间，根据电子转移守恒，若金属不与盐酸反应，其相对原子质量可以视作无穷大，若Al为+2价时，其相对原子质量为27×=18。
15．(1)分液漏斗
(2)排尽体系空气，防止其中的O2将生成的NO氧化为NO2
(3) 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 铜片溶解，有气泡冒出，溶液变蓝
(4)ab
(5)在装置D、E之间加装盛有浓硫酸的洗气瓶
(6)
【分析】向装置通入氮气，排尽体系空气，然后点燃酒精灯，向三颈烧瓶中滴加稀硝酸，铜和稀硝酸反应生成一氧化氮气体，通过装置B除去气体中的硝酸，通过装置C中无水氯化钙干燥气体，再通过D中过氧化钙反应生成亚硝酸钙，最后通入C中高锰酸钾溶液中进行尾气处理，以此解答。
【详解】（1）仪器甲为分液漏斗。
（2）加入稀硝酸之前需通入一段时间，其目的是排尽体系空气，防止生成的NO被空气中的O2氧化为NO2，发生反应2NO2+CaO2=Ca(NO3)2，使得产品纯度降低。
（3）A装置中铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和NO和水，反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；装置A中的现象为铜片溶解，有气泡冒出，溶液变蓝。
（4）硝酸具有挥发性，会随NO带出，需将其除去，可在装置B中盛装蒸馏水或氢氧化钠，NO难溶于水且不和氢氧化钠反应，而HNO3易溶于水和氢氧化钠溶液，能达到除杂目的，ab符合题意，NO会和酸性高锰酸钾反应，c不符合题意，故选ab。
（5）由于亚硝酸钙是白色粉末，易潮解，装置E中的水蒸气回流导致过氧化钙与水蒸气发生反应，导致亚硝酸钙的产率较低，改进方法为在装置D、E之间加装盛有浓硫酸的洗气瓶。
（6）装置E为尾气吸收装置，发生反应的离子方程式为。
16．(1)
(2)6∶1
(3)碱
(4)焰色试验
(5)
(6)52.3
【分析】从废钒催化剂中回收，由流程可知，“酸浸”时转化为，转化为。、均转化为金属阳离子，只有不溶，则过滤得到的“废渣1”为，然后加入氧化剂KClO3，将变为，再加KOH时，Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，同时中和硫酸，过滤得到“废渣2”为、沉淀，“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：，由ROH为强碱性阴离子交换树脂可知，在碱性环境中有利于向洗脱方向进行，“流出液”中主要为硫酸钾，“沉钒”得到沉淀，“煅烧”时分解生成。
(1)
“酸浸”时转化为，反应前后V元素化合价不变，说明没有发生氧化还原反应，则反应的离子方程式为。由于与不反应，故“废渣1”的主要成分是，故答案为：；；
(2)
变为，V的化合价由+4价升高到+5价，转移1e-，而氧化剂KClO3则被还原为KCl，化合价由+5价降低到-1价，转移6e-，根据得失电子守恒，还原剂系数配6，氧化剂KClO3系数配1，即“氧化”环节中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6:1，故答案为：6:1；
(3)
由题意知逆反应是洗脱，在碱性环境中有利于向洗脱方向进行，故淋洗液应该呈碱性，故答案为：碱；
(4)
由于前面加入了KClO3、KOH，所以“流出液”中含量最多的阳离子是K+，检验K+的方法是用铂丝蘸取“流出液”在无色火焰上灼烧，隔着蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色，则证明含K+，实验操作称为焰色试验，故答案为：焰色试验；
(5)
由“煅烧”反应方程式可知，“沉钒”后生成了，“沉钒”时，淋洗液中和氯化铵提供的结合生成，反应的离子方程式为，故答案为：；
(6)
若有1000kg该废钒催化剂，由于其中的含量为2.20~2.90，的含量为2.8~3.32，若转化中钒元素利用率为80%，则最多可回收到的质量为=52.3kg，故答案为：52.3。
17．(1) B x3 在其他条件一定时，转化率越小，反应物浓度越大，反应速率越快
(2) -98 (CH3)2NCH2OH*+H*=N(CH3)3+OH*或(CH3)2NCH2OH*+2H*=N(CH3)3+OH*+H*
(3) Ⅱ 100 75%
【详解】（1）①根据吉布斯自由能，ΔG=ΔH T×ΔS，该反应ΔH<0，ΔS<0，所以在低温下可满足ΔG<0，A错误。容器为绝热，反应为放热反应，温度升高，当温度不再改变，说明反应达到平衡，B正确。投料比大，浓度不一定大，所以反应速率不一定快，C错误。通入等物质的量的CO和CO2，容积增大，v正=c2(CO)c2(NO)，v逆=c2(CO2)c(N2)，CO和CO2对速率的影响相同，但NO和N2下降不同浓度，前者对速率的影响大，故v正②在其他条件一定时，温度和反应物的浓度影响反应速率，相同温度下，转化率小，反应物浓度越高，反应速率越快，故x3最小。
（2）由图可知，一个N，N 二甲基甲酞胺[(CH3)2NCHO]转化为三甲胺[N(CH3)3]的ΔH= 1.02eV，则1mol(CH3)2NCHO转化时的能量变化为，故ΔH= 98kJ·mol 1；由图可知，②的活化能最小，反应速率最快，其反应为(CH3)2NCH2OH*+H*=N(CH3)3+OH*或(CH3)2NCH2OH*+2H*=N(CH3)3+OH*+H*。
（3）①由方程式可知，四氧化二氮的化学计量数小于二氧化氮，则图中曲线Ⅱ表示lgv逆~lgc(N2O4)；②由速率公式可得lgv正=lgk正+lgc(NO2)、lgv逆=lgk逆+lgc(N2O4)，由图可知，T℃时，lgc(NO2)和lgc(N2O4)为0时，lgv正=lgk正=2.5，lgv逆=lgk逆=0.5，则k正=102.5、k逆=100.5；当反应达到平衡时，正逆反应速率相等，v正=v逆，则化学平衡常数；
③由v正=k正c2(NO2)，v正=4×100.5mol/(L·min)，k正=102.5得c2(NO2)=，c(NO2)=0.2mol/L，n(NO2)=0.4mol，故NO2的转化率为。
18． 1941 kJ ＞ 温度升高，α(N2O4)增加，说明平衡右移。该反应为吸热反应，△H＞0 115.2KPa B点与D点 NO2-e-+H2O=NO3-+2H+ NH3
【分析】(1)根据反应的焓变△H=反应物总键能-生成物总键能计算；
(2)①根据温度对平衡状态的影响结合图象分析判断焓变；
②根据反应方程式计算平衡时体系中N2O4和NO2的分压，代入化学平衡常数表达式计算分压平衡常数；
③当达到化学平衡时满足v正=v逆，据此求算化学平衡常数表达式，根据消耗速率2v(N2O4)=v(NO2)判断化学平衡的点；
(3)①电解池阳极发生氧化反应，根据原理图分析，NO2在阳极失去电子转化为，据此写出阳极的电极反应式；
②根据反应式判断A物质。
【详解】(1)△H=8E(N-H)+2E(N-N)+E(N2O4)-3E(N≡N)-8(O-H)=-1077 kJ/mol，将表中数据带入即可解得E(N2O4)=1941 kJ/mol，即使1 mol N2O4(g)分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是1941 kJ；
(2)①根据图象分析，随着温度升高，N2O4的平衡转化率增大，说明升高温度有利于反应正向进行，所以焓变△H＞0；
②N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)2NO2(g)，a点起始时N2O4的压强为108kPa，N2O4的平衡转化率为40%，则
N2O4(g)2NO2(g)
起始量(mol) 1 0
转化量(mol) 0.4 0.8
平衡量(mol) 0.6 0.8
则平衡时压强为1.4p0
所以反应的分压平衡常数为Kp=p2(NO2)/p(N2O4)=；
③当达到化学平衡时满足v正=v逆，即消耗速率2v(N2O4)=v(NO2)，又有v(N2O4)=k1p(N2O4)，v(NO2)=k2p2(NO2)，则k1、k2与平衡常数Kp的关系为k1=；根据2v(N2O4)=v(NO2)，则可以表示化学平衡的点为B点和D点；
(3)①电解池阳极发生氧化反应，根据原理图分析，NO2在阳极失去电子转化为，则阳极的电极反应式为：NO2-e-+H2O=+2H+；
②阴极反应式为NO2+7e-+8H+＝+2H2O，产生多余的H+，为使NO2电解全部转化为NH4NO3，则需要反应掉H+产生，所以加入的A物质应为NH3。