Question

1．工業(yè)合成氨是利用氮?dú)夂蜌錃庠谝欢�條件下反應(yīng)生成的．氨是重要的工業(yè)原料．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）氮元素在周期表中的位置是第2周期ⅤA族；氮原子結(jié)構(gòu)示意圖為；
（2）寫(xiě)出氨分子的電子式；指出分子中化學(xué)鍵是共價(jià)鍵（填‘離子鍵’或‘共價(jià)鍵’）．
（3）寫(xiě)成合成氨的化學(xué)方程式：N₂+3H₂$\frac{\underline{\;高溫、高壓\;}}{催化劑}$2NH₃；
該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則相同條件下“1molN₂和3molH₂”的能量與“2molNH₃”的能量較高的是1molN₂和3molH₂；
（4）將n（N₂）：n（H₂）=1：3的混合氣體充入到體積不變的密閉容器中，在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)，測(cè)得在不同溫度和壓強(qiáng)下，容器中氨的體積分?jǐn)?shù)與時(shí)間關(guān)系如圖所示：根據(jù)圖并結(jié)合3）中的化學(xué)方程式可得出：
a、壓強(qiáng)增大化學(xué)反應(yīng)速率加快
b、溫度升高化學(xué)平衡向逆（填“正”或“逆”）反應(yīng)方向移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）氮元素是7號(hào)元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，根據(jù)電子層數(shù)等于周期數(shù)，最外層電子數(shù)等于主族數(shù)判斷；
（2）氨分子的分子式為NH₃，氮與氫原子之間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合，據(jù)此書(shū)寫(xiě)電子式；
（3）氮?dú)馀c氫氣在高溫高壓催化劑條件下合成氨；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量；
（4）根據(jù)圖象采用定一議二法，利用先拐先平衡，反應(yīng)速率快數(shù)值大判斷；

解答 解：（1）氮元素是7號(hào)元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，因?yàn)殡娮訉訑?shù)等于周期數(shù)，最外層電子數(shù)等于主族數(shù)，所以氮元素在周期表中的位置是第2周期ⅤA族；故答案為：第2周期ⅤA族；；
（2）氨分子的分子式為NH₃，氮與氫原子之間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合，電子式為，故答案為：；共價(jià)鍵；

（3）氮?dú)馀c氫氣在高溫高壓催化劑條件下合成氨，方程式為：N₂+3H₂$\frac{\underline{\;高溫、高壓\;}}{催化劑}$2NH₃；因?yàn)榉磻?yīng)是放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，所以相同條件下“1molN₂和3molH₂”的能量與“2molNH₃”的能量較高的是1molN₂和3molH₂，故答案為：N₂+3H₂$\frac{\underline{\;高溫、高壓\;}}{催化劑}$2NH₃；1molN₂和3molH₂；
（4）a、由圖象可知，在400℃時(shí)壓強(qiáng)大的先拐，所以反應(yīng)速率大，所以壓強(qiáng)增大化學(xué)反應(yīng)速率加快，故答案為：加快；
b、由圖象可知，在30MPa壓強(qiáng)時(shí)，溫度高的氨氣的百分含量低，說(shuō)明溫度升高化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故答案為：逆；

點(diǎn)評(píng) 本題考查原子結(jié)構(gòu)、電子式的書(shū)寫(xiě)以及化學(xué)平衡的移動(dòng)，意在考查考生對(duì)圖象的分析能力以及對(duì)化學(xué)平衡的理解，難度不大．