Question

【題目】氮氣是制備含氮化合物的重要原料，而含氮化合物的用途廣泛�；卮鹣铝袉栴}：

（1）兩個常見的固氮反應(yīng)為：

N2(g)+O2(g)2NO(g)…………（Ⅰ）

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)…………（Ⅱ）

①氣相反應(yīng)中，某物質(zhì)A 的組成習(xí)慣用分壓p(A)代替濃度c(A)，相應(yīng)的平衡常數(shù)用Kp表示。反應(yīng)（Ⅰ）的平衡常數(shù)表達式Kp=_________________。

②反應(yīng)（Ⅱ）在不同溫度下的平衡常數(shù)Kp如下表：

溫度/K	298	473	673
Kp	62(KPa)-2	6.2×10-5(KPa)-2	6.0×10-8(KPa)-2

則反應(yīng)(Ⅱ) 的ΔH________0（填“＞”、“＜”或“=”）

（2）合成氨工業(yè)中原料氣所含的少量CO對合成塔中的催化劑有害，可由“銅洗”工序?qū)崿F(xiàn)對原料氣精制。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：

[Cu(NH3)2]Ac(aq)+CO(g) +NH3(g)[Cu(NH3)3] ]Ac·CO(aq)

ΔH=-35 kJ·mol-1，用化學(xué)平衡移動原理分析該工序生產(chǎn)的適宜條件為________________________。

（3）氨氣是工業(yè)制硝酸的主要原料。T℃時，NH3和O2可能發(fā)生如下反應(yīng)：

①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H= -907kJmol-1

②4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H= -1269kJmol-1

其中②是副反應(yīng)。若要減少副反應(yīng)，提高NO的產(chǎn)率，最合理的措施是___________________；

T℃時N2和O2反應(yīng)生成NO的熱化學(xué)方程式為________________________________。

（4）生產(chǎn)和實驗中常采用甲醛法測定銨鹽的含氫量。反應(yīng)原理如下：

4NH4++6HCHO==(CH2)6N4H+（一元酸）+3H++6H2O

實驗步驟如下：

①取銨鹽樣品溶液a mL，加入稍過量的甲醛溶液（已除去其中的酸），靜置1分鐘；

②滴入1-2滴酚酞溶液，用cmol·L-1的氫氧化鈉溶液滴定至溶液呈粉紅色且半分鐘內(nèi)不褪去為止，記錄消耗氫氧化鈉溶液的體積；

③重復(fù)以上操作2 次，三次實驗平均消耗氫氧化鈉溶液VmL。

則樣品中的含氮量為____mg·L-1；下列銨鹽不適合用甲醛法測定含氮量的是____________（填標(biāo)號）。

a.NH4HCO3 b. (NH4)2SO4 c.NH4Cl d.CH3COONH4

Answer 1

【答案】 < 低溫、加壓 使用合適的催化劑 N2(g)+O2(g)==2NO(g) △H=+181kJmol-1 a

【解析】(1). ①.對于反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)，用分壓p(A)代替濃度c(A)，根據(jù)平衡常數(shù)的定義，其平衡常數(shù)表達式Kp=，故答案為： ；

②.由表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)（Ⅱ）隨溫度升高，平衡常數(shù)Kp逐漸減小，說明升高溫度平衡逆向移動，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，故答案為：＜；

(2). 對于反應(yīng)[Cu(NH3)2]Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3] ]Ac·CO(aq) ΔH=-35kJ·mol-1，該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減少、放熱的反應(yīng)，降低溫度和增大壓強有利于該反應(yīng)正向進行，提高CO的轉(zhuǎn)化率，故答案為：低溫、加壓；

(3). 由題中所給反應(yīng)方程式可知，主反應(yīng)和副反應(yīng)均為放熱反應(yīng)和氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，根據(jù)壓強、溫度、催化劑等對反應(yīng)速率及平衡的影響可知，為了減少副反應(yīng)的發(fā)生，提高NO的產(chǎn)率，最合理的措施是采用合適的催化劑，使反應(yīng)物盡可能發(fā)生反應(yīng)①，既能增大反應(yīng)速率，又能提高NO的產(chǎn)率；根據(jù)蓋斯定律，①÷2－②÷2得：N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+181kJmol-1，故答案為：使用合適的催化劑；N2(g)+O2(g)==2NO(g)△H=+181kJmol-1；

(4). 根據(jù)反應(yīng)方程式可得：4NH4+～(CH2)6N4H+（一元酸）+3H+～4NaOH，則n(NH4+)=V×10-3L×cmol/L=Vc×10-3mol，樣品中的含氮量為：Vc×10-3mol×14g/mol×1000mg/g÷a×10-3L=；因NH4HCO3中的HCO3－也可以和NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)，消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，使測定結(jié)果偏高，b、c、d中的陰離子和NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液不反應(yīng)，不影響測定結(jié)果，故答案為： ；a。