Question

氨是重要的化工產(chǎn)品和化工原料。

（1）氨的電子式是                 。

（2）已知：

①合成氨的熱化學方程式是    。

②降低溫度，該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K            ．（填“增大”、“減小’’或“不變”）。

（3）有人設(shè)想以N₂和H₂為反應(yīng)物，以溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液，可制造出既能提供電能，又能固氮的新型燃料電池，裝置如圖l所示。

電池正極的電極反應(yīng)式是                         ，A是               。

（4）用氨合成尿素的反應(yīng)為2NH₃(g)+CO₂(g)CO(NH₂)₂（l）+ H₂O(g)。工業(yè)生產(chǎn)時，原料氣帶有水蒸氣。圖2表示CO₂的轉(zhuǎn)化率與氨碳比、水碳比的變化關(guān)系。

①曲線I、II、III對應(yīng)的水碳比最大的是                     。

②測得B點氨的轉(zhuǎn)化率為40%，則x₁                    。

 

Answer 1

【答案】

(13分)

（1）    （2分）

（2）①N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g) △H=-92kJ/mol

②增大

（3）N₂+8H⁺+6e^-=2NH₄⁺    (2分)   NH₄Cl    （2分）

（4）Ⅲ  (1分)；  3   （2分）

【解析】

試題分析：（1）氨的分子中氮與氫原子之間形成一對共用電子對，所以氨的電子式是

（2）①根據(jù)反應(yīng)的△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能，計算合成氨的△H=946kJ/mol+3×436kJ/mol-3×391×2kJ/mol=-92kJ/mol，所以合成氨的熱化學方程式是N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g)  △H=-92kJ/mol；

②該反應(yīng)放熱，所以降溫，平衡正向移動，生成物濃度增大，反應(yīng)物濃度減小，化學平衡常數(shù)將增大；

（3）該電池的本質(zhì)反應(yīng)是合成氨反應(yīng)，所以正極是氮氣發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為N₂+8H⁺+6e^-=2NH₄⁺；生成的銨根離子與氯化氫結(jié)合生成氯化銨，所以A是NH₄Cl；

（4）氨碳比一定時，水碳比越大，說明原料氣中含二氧化碳越少，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率越低，所以二氧化碳轉(zhuǎn)化率最低的即為水碳比最大的，是Ⅲ曲線；B點二氧化碳的轉(zhuǎn)化率是60%，氨氣的轉(zhuǎn)化率是40%，設(shè)NH₃、CO₂的起始物質(zhì)的量分別為n₁、n₂，則n₁×40%/2= n₂×60%,解得n₁/n₂= x₁=3。

考點：考查電子式、熱化學方程式、電極反應(yīng)式的書寫，平衡移動的判斷，化學平衡常數(shù)的判斷，對圖像的分析能力