Question

10．自然界中氮元素有多種存在形式
（1）工業(yè)合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式是N₂+3H₂$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃
（2）NH₃在一定條件下可被氧化．
已知：ⅰ．4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1269kJ/mol
ⅱ．
①斷開1mol H-O 鍵與斷開 1mol H-N 鍵所需能量相差約72.6kJ；
②H-O 鍵比H-N鍵（填“強(qiáng)”或“弱”）強(qiáng)
（3）如圖是某壓強(qiáng)下，N₂與H₂按體積比1：3投料時(shí)，反應(yīng)混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化曲線．其中一條是經(jīng)過(guò)一定時(shí)間反應(yīng)后的曲線，另一條是平衡時(shí)的曲線．    
①圖中b點(diǎn)，v（正）＞ v（逆）．（填“＞”、“=”或“＜”）
②圖中a點(diǎn)，容器內(nèi)氣體n（N₂）：n（NH₃）=1：4
（4）水中的氨在微生物作用下可被氧化為亞硝酸，其化學(xué)方程式是2NH₃+3O₂═2HNO₂+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）工業(yè)合成氨是氫氣和氮?dú)庠诟邷馗邏捍呋瘎┳饔孟路磻?yīng)生成氨氣，反應(yīng)是可逆反應(yīng)；
（2）①根據(jù)物質(zhì)的鍵能變化計(jì)算；
②根據(jù)鍵能的差值，判斷鍵的強(qiáng)弱；
（3）①根據(jù)反應(yīng)的方向，判斷正逆反應(yīng)速率的大小；
②根據(jù)氨氣的體積分?jǐn)?shù)計(jì)算n（N₂）：n（NH₃）；
（4）水中的氧氣氧化氨氣生成亞硝酸和水．

解答 解：（1）工業(yè)合成氨是氫氣和氮?dú)庠诟邷馗邏捍呋瘎┳饔孟路磻?yīng)生成氨氣，反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N₂+3H₂$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃，
故答案為：N₂+3H₂$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃；
（2）①根據(jù)4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1269kJ/mol，可知12H-N+3×498kJ/mol-2×946kJ/mol-12H-O=-1269kJ/mol，得（H-O）-（H-N）=72.6kJ/mol，
故答案為：72.6；
②根據(jù)（H-O）-（H-N）=72.6kJ/mol，可知H-O 鍵比H-N鍵強(qiáng)，
故答案為：強(qiáng)；
（3）①圖中b點(diǎn)，氨氣的體積分?jǐn)?shù)逐漸增加，可知向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率；故答案為：＞；
②圖中a點(diǎn)，設(shè)反應(yīng)的N₂為x，
                則N₂+3H₂ ?2NH₃
 初始物質(zhì)的量：1     3     0
變化的物質(zhì)的量：x     3x    2x
平衡時(shí)的物質(zhì)的量：1-x   3-3x   2x
氨氣的體積分?jǐn)?shù)為50%時(shí)，則$\frac{2x}{1-x+3-3x+2x}$=50%，解之得x=$\frac{2}{3}$，則n（N₂）：n（NH₃）=$\frac{1}{3}$：$\frac{4}{3}$=1：4，
故答案為：1：4；
（4）水中的氧氣氧化氨氣生成亞硝酸和水，方程式為2NH₃+3O₂═2HNO₂+2H₂O，
故答案為：2NH₃+3O₂═2HNO₂+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了工業(yè)合成氨、反應(yīng)熱的計(jì)算、化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算等，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力，注意把握三段式在化學(xué)平衡計(jì)算中的應(yīng)用．