【題目】氨氣是重要的化工原料

(1)已知:N2(g)+O2(g)= 2NO(g) H= +180.5kJ·mol-1

4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g) H= - 905kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)= H2O(g) H= - 483.6kJ·mol-1

寫出氨氣在高溫高壓催化劑條件下生成氮?dú)夂蜌錃獾臒峄瘜W(xué)方程式:_____________________

(2)氨氣在純氧中燃燒,生成一種單質(zhì)和水,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________,科學(xué)家利用此原理,設(shè)計(jì)成氨氣和氧氣燃料電池, 則通入氨氣的電極是_________ (正極負(fù)極”);堿 性條件下,該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_______________________。

(3)一定條件下,某密閉容器中發(fā)生反應(yīng) 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g )+6H2O(g)。在一定體積的密閉容器中,為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),下列措施中可采用的是___________(填字母代號)。

a.增大壓強(qiáng) b.適當(dāng)升高溫度 c.增大O2的濃度 d.選擇高效催化劑

(4)如果某氨水的電離程度為1%,濃度為0.01 mol/LMgCl2溶液滴加氨水至開始產(chǎn)生沉淀時(shí)(不考慮溶液體積變化),溶液中的NH3·H2O的濃度為_______{已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12]}

【答案】2NH3(g)N2(g)+ 3H2(g) ΔH = +92.4 kJ · mol-1 4NH3 + 3O2 === 2N2 + 6H2O 負(fù)極 2NH3+6OH-6e= N2+6H2O C 0.002 mol/L

【解析】

(1)依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律概念分析計(jì)算得到;

(2))氨氣在純氧中燃燒生成氮?dú)夂退,在燃料電池中,燃料做?fù)極,發(fā)生失電子的氧化反應(yīng);

(3)該反應(yīng)是一個(gè)氣一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積增大的放熱反應(yīng),升高溫度、增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng);選擇高效催化劑,反應(yīng)速率增大,平衡不移動(dòng);

(4)依據(jù)溶度積常數(shù)計(jì)算氫氧根離子濃度,結(jié)合氨水電離度概念計(jì)算一水合氨溶液的濃度。

(1)給已知熱化學(xué)方程式依次編號為:①N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H=+180.5kJmol-1,②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);△H=-905kJmol-1,③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g):△H=-483.6kJmol-1,依據(jù)蓋斯定律,①×2-(③×3-②)2N2(g)+6H2(g)4NH3(g)的△H=-184.8KJ/mol,則氨氣在高溫高壓催化劑條件下生成氮?dú)夂蜌錃獾臒峄瘜W(xué)方程式為2NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H=+92.4KJ/mol,故答案為:2NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H=+92.4KJ/mol;

(2)氨氣在純氧中燃燒生成氮?dú)夂退,反?yīng)的化學(xué)方程式為:NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O;在燃料電池中,燃料做負(fù)極,則通入氨氣的電極是負(fù)極,堿性條件下,該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,故答案為:NH3 + 3O2 =2N2 + 6H2O;負(fù);2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;

(2)A、該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積增大的放熱反應(yīng),增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),錯(cuò)誤;

B、該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積增大的放熱反應(yīng),升高溫度反應(yīng)速率增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),錯(cuò)誤;

C、增大反應(yīng)物O2的濃度,升高溫度反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正確;

D、催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率但不影響平衡的移動(dòng)方向,錯(cuò)誤。

故選C,故答案為:C;

(4)如果某氨水的電離程度為1%,濃度為0.01mol/LMgCl2溶液滴加氨水至開始產(chǎn)生沉淀時(shí)(不考慮溶液體積變化),{已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12]},則依據(jù)溶度積常數(shù)Ksp=c(Mg2+)×c2(OH-)=4.0×10-12,溶液中c(Mg2+)=0.01mol/L,則c(OH-)=2×10-5mol/L,氨水的濃度= =0.002mol/L,故答案為:0.002 mol/L。

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A. x=3,達(dá)到平衡后A的體積分?jǐn)?shù)關(guān)系為:φ(M)φ(N)

B. x3,達(dá)到平衡后B的轉(zhuǎn)化率關(guān)系為:α(M)α(N)

C. x3,C的平衡濃度關(guān)系為:c(M)c(N)

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則HCN在水溶液中電離的ΔH等于

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