Question

【題目】工業(yè)合成氨緩解了有限耕地與不斷增長(zhǎng)的人口對(duì)糧食大量需求之間的矛盾。

（1）N2分子通常條件下非常穩(wěn)定，其本質(zhì)原因是____________________，工業(yè)上選擇500℃主要出于兩方面考慮，一是__________，二是__________。

（2）將1mol氣態(tài)分子斷裂成氣態(tài)原子所吸收的能量叫鍵能。相關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如下表：

共價(jià)鍵	H-H	N≡N	N-H
鍵能（kJ/mol）	436	946	391

結(jié)合表中所給信息，下圖中能正確表示合成氨反應(yīng)過程中能量變化關(guān)系的是__________。

（3）一定條件下，氨與水的反應(yīng)存在限度，氨水成弱堿性，用一個(gè)化學(xué)用語，表示氨與水反應(yīng)及溶液顯堿性的原因____________________。

（4）硫酸銨是一種固態(tài)氮肥，俗稱“肥田粉”。硫酸銨可由氨與硫酸反應(yīng)生成，硫酸銨中含有的化學(xué)鍵類型有______________________________。

（5）氨氧化法可以用來生產(chǎn)硝酸，寫出第一步和第三步的化學(xué)反應(yīng)方程式____________________、____________________。

Answer 1

【答案】 氮分子內(nèi)存在叁鍵 反應(yīng)速率快 催化劑活性好 A NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH- 離子鍵、極性共價(jià)鍵 4NH3+5O24NO+6H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO。

【解析】（1）氮分子內(nèi)存在叁鍵，鍵能大，則N2的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，合成氨是放熱反應(yīng)，升溫導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng)，但工業(yè)上仍選擇500℃，主要從反應(yīng)速率快和催化劑活性好兩方面考慮；

（2）N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=946kJmol-1+436kJmol-1×3-391kJmol-1×6=-92kJmol-1，說明此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，符合合成氨反應(yīng)過程中能量變化關(guān)系的圖為A，故答案為A；

（3）氨與水生成一水合氨，氨水呈弱堿性是因?yàn)橐凰�合氨存在電離平衡電離出氫氧根離子，水合過程和電離過程為：NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-；

（4）硫酸銨是離子晶體，晶體內(nèi)存在離子鍵、配位鍵、極性共價(jià)鍵；

（5）氨氧化法可以用來生產(chǎn)硝酸，其過程為氨催化氧化為NO，NO再氧化為NO2，最后NO2溶于水生成硝酸，第一步反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為4NH3+5O24NO+6H2O，第三步反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO。