Question

5．氮及其化合物與人類的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)．
（1）氨的催化氧化是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的重要步驟．已知：
N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-484kJ•mol^-1
N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+181kJ•mol^-1
寫出氨的催化氧化（生成氣態(tài)水）的熱化學(xué)方程式：4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）△H=-906kJ•mol^-1．
（2）一種合成氨的新技術(shù)是在常壓下把氫氣和用氨稀釋的氨氣分別通入一個(gè)既加熱到570⁰C的電解池中，其電解質(zhì)（圖1中的黑色細(xì)點(diǎn)）能傳導(dǎo)H^*．
①該電解池不能（填“能”或“不能”）用水溶液做電解質(zhì)．
②寫出該電解池陰極的電極反應(yīng)式：N₂+6H⁺+6e^-═2NH₃．
（3）圖2為另一個(gè)氮固定的新型燃料電池，實(shí)驗(yàn)新型電極材料以N₂、H₂為電極反應(yīng)物，以HCL-NH₄CL為電解質(zhì)溶液制造出既能提供能量，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)氮固定的新型燃料電池．
①請(qǐng)寫出該電池的正極反應(yīng)式N₂+6e^-+8H⁺=2NH₄⁺．
②生產(chǎn)中可分離出的物質(zhì)A的化學(xué)式為NH₄Cl．

Answer 1

分析 （1）①N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-484kJ•mol^-1
③N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+181kJ•mol^-1，①×（-2）+②×3+③×2得，4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）；
（2）①原電池構(gòu)成的條件之一必須是電解質(zhì)；
②陰極上N₂得電子生成NH₃；
（3）①原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)；
②依據(jù)裝置圖分析判斷分離出氯化銨．

解答 解：（1）①N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-484kJ•mol^-1
③N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+181kJ•mol^-1，①×（-2）+②×3+③×2得，4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）△H=-906kJ•mol^-1，
故答案為：4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）△H=-906kJ•mol^-1；
（2）①原電池構(gòu)成的條件之一必須是電解質(zhì)，水是非電解質(zhì)，故不能用水溶液做電解質(zhì)；
故答案為：不能；
②用電解法制備氨氣，陰極上N₂得電子生成NH₃，則陰極反應(yīng)式為N₂+6H⁺+6e^-═2NH₃；
故答案為：N₂+6H⁺+6e^-═2NH₃；
（3）①以N₂、H₂為原料，以HCl-NH₄Cl為電解質(zhì)溶液構(gòu)成新型燃料電池，正極發(fā)生還原反應(yīng)，即氮?dú)獗贿�原生成NH₄⁺，電極反應(yīng)式為N₂+6e^-+8H⁺=2NH₄⁺，
故答案為：N₂+6e^-+8H⁺=2NH₄⁺；
②負(fù)極是氫氣失電子生成氫離子，政績(jī)生成銨根離子在電解質(zhì)溶液中可以分離出氯化銨，
故答案為：NH₄Cl．

點(diǎn)評(píng) 本題考查熱化學(xué)方程式書寫方法和蓋斯定律計(jì)算應(yīng)用，圖象分析和反應(yīng)條件判斷，信息應(yīng)用能力，原電池電極反應(yīng)書寫的方法應(yīng)用，題目難度較大．