Question

【題目】I.人類能夠有效利用氮氣的主要途徑是合成氨，生產(chǎn)化學(xué)肥料等。

完成下列填空：

（1）氮原子核外電子排布式為__________，其最外層有_______種運動狀態(tài)不同的電子；氮氣的電子式為______________；氨氣分子的空間構(gòu)型是______________。

（2）工業(yè)上常用醋酸亞銅氨溶液來吸收含有大量N2的高爐氣體系中的CO，從而實現(xiàn)CO和N2的分離，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：CH3COOCu(NH3)2 (aq) + CO(g) CH3COOCu(NH3)2·CO(aq) + Q(Q>0)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=________；欲使K值變大，可采取的措施是_______。

吸收CO后的溶液經(jīng)過適當(dāng)處理又可以重新生成醋酸亞銅氨，可采取的適當(dāng)處理措施有

_____________(選填序號)。

a.適當(dāng)升高溫度 b.適當(dāng)降低溫度 c.增大壓強 d.減小壓強

（3）消除NH3對水體污染的重要方法是在一定條件下向水體中加入適量NaOH，這樣能使NH3的脫除率增大，試用平衡移動原理解釋其原因______________________________。

II.為實現(xiàn)CO2減排，合成氨工廠采用苯菲爾法脫碳。該方法是用碳酸鉀溶液為吸收劑捕集混合氣中的CO2得到富液，再高溫加熱富液使之分解釋放出CO2 ，正常情況下再生的二氧化碳氣體體積分數(shù)可達98.5%以上。

（4）某研究小組用200mL 1.5mol/L K2CO3溶液吸收了3.36L 的CO2（標準狀況）形成富液，碳酸鉀溶液吸收CO2的離子反應(yīng)方程式為______________________________，該富液中的溶質(zhì)是____________（填化學(xué)式），各離子的濃度關(guān)系正確的是_________。

a．c(K+) + c(H+) = 2c(CO32－) +c(HCO3－) +c(OH－)

b．3c(K+)=4 c(CO32－)+4 c(HCO3－)+4c(H2CO3)

c．c(K+)＞c(OH－)＞c(HCO3－)＞c(CO32－)＞c(H+)

Answer 1

【答案】 1s22s22p3 5 三角錐型 [c(CH3COOCu(NH3)2·CO)]/[c(CO)]·[c(CH3COOCu(NH3)2)] 降低溫度 ad 氨氣在水中存在如下平衡：NH3+H2ONH3H2ONH4++OH﹣，當(dāng)加入NaOH后，c（OH﹣）濃度增大，平衡逆向移動，故有利于氨的脫除 CO32－+ CO2 + H2O → 2HCO3－ KHCO3和K2CO3 a b

【解析】(1)氮原子核外電子數(shù)為7，基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p3；其最外層有5種運動狀態(tài)不同的電子；氮氣的電子式為；氨氣分子中N原子成3個σ鍵，有一對未成鍵的孤對電子，雜化軌道數(shù)為4，采取sp3雜化，其空間構(gòu)型是三角錐型；（2）反應(yīng)CH3COOCu(NH3)2 (aq) + CO(g) CH3COOCu(NH3)2·CO(aq) + Q(Q>0)，的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=[c(CH3COOCu(NH3)2·CO)]/[c(CO)]·[c(CH3COOCu(NH3)2)]；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，K值變小，故欲使K值變大，可采取的措施是降低溫度；反應(yīng)CH3COOCu(NH3)2 (aq) + CO(g) CH3COOCu(NH3)2·CO(aq) + Q(Q>0)是氣體體積縮小的放熱反應(yīng)， a.適當(dāng)升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向進行，則升溫平衡逆向進行，可以重新生成醋酸亞銅氨，故正確；b.適當(dāng)降低溫度平衡向放熱反應(yīng)方向進行，不能重新生成醋酸亞銅氨，故錯誤；c.增大壓強平衡向氣體體積減小的方向進行，不能重新生成醋酸亞銅氨，故錯誤；d.減小壓強平衡向氣體體積增大的方向進行，可以重新生成醋酸亞銅氨，故正確。答案選ad；（3）消除NH3對水體污染的重要方法是在一定條件下向水體中加入適量NaOH，氨氣在水中存在如下平衡：NH3+H2ONH3H2ONH4++OH﹣，當(dāng)加入NaOH后，c（OH﹣）濃度增大，平衡逆向移動，故有利于氨的脫除，使NH3的脫除率增大；（4）碳酸鉀溶液吸收CO2生成碳酸氫鉀，反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為CO32－+ CO2 + H2O = 2HCO3－，富液中的溶質(zhì)是KHCO3和K2CO3，a．根據(jù)電荷守恒有c(K+) + c(H+) = 2c(CO32－) +c(HCO3－) +c(OH－)，故正確；b．200mL 1.5mol/L K2CO3溶液吸收了3.36L 的CO2（標準狀況），n(K+)=0.2L1.5mol/L2=0.6mol，c(C)=0.3mol+0.15mol=0.45mol，根據(jù)物料守恒有3c(K+)=4 c(CO32－)+4 c(HCO3－)+4c(H2CO3)，故正確；c．根據(jù)反應(yīng)可知，溶質(zhì)為KHCO3和K2CO3，水解是微弱的，則c(K+)＞c(HCO3－)＞c(CO32－) ＞c(OH－)＞c(H+)，故錯誤。答案選a b。