Question

【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氣和氫氣的熱化學方程式：_____________________，

(2)氨氣在純氧中燃燒，生成一種單質和水，試寫出該反應的化學方程式：______________________，科學家利用此原理，設計成氨氣和氧氣燃料電池， 則通入氨氣的電極是_________ (填“正極”或“負極”)；堿 性條件下，該電極發(fā)生反應的電極反應式為_______________________。

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

a．增大壓強 b．適當升高溫度 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生沉淀時(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]}

Answer 1

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

【解析】

（1）依據熱化學方程式和蓋斯定律概念分析計算得到；

（2）)氨氣在純氧中燃燒生成氮氣和水，在燃料電池中，燃料做負極，發(fā)生失電子的氧化反應；

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

（4）依據溶度積常數計算氫氧根離子濃度，結合氨水電離度概念計算一水合氨溶液的濃度。

（1）給已知熱化學方程式依次編號為：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氣和氫氣的熱化學方程式為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氣和水，反應的化學方程式為：NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O；在燃料電池中，燃料做負極，則通入氨氣的電極是負極，堿性條件下，該電極發(fā)生反應的電極反應式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，故答案為：NH3 + 3O2 =2N2 + 6H2O；負；2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；

（2）A、該反應是一個反應前后氣體體積增大的放熱反應，增大壓強反應速率增大，平衡向逆反應方向移動，錯誤；

B、該反應是一個反應前后氣體體積增大的放熱反應，升高溫度反應速率增大，平衡向逆反應方向移動，錯誤；

C、增大反應物O2的濃度，升高溫度反應速率增大，平衡向正反應方向移動，正確；

D、催化劑能改變化學反應速率但不影響平衡的移動方向，錯誤。

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生沉淀時（不考慮溶液體積變化），{已知Ksp[Mg（OH）2]=4.0×10-12]}，則依據溶度積常數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。