题目内容

【题目】氮的固定对工农业及人类生存具有重大意义。

.合成氨是最重要的人工固氮:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。

(1)下列关于该反应的说法中,正确的是

A.H>0,S>0 B.H>0,S<0

C.H<0,S>0 D.H<0,S<0

(2) —定温度下,在容积为1L的密闭容器中,加入ImolN2和3molH2,反应达到平衡时H2的转化率为60%,则此条件下反应的平衡常数K= (此处不要求写单位);保持容器体积不变,再向容器中加入lmolN2,3molH2反应达到平衡时,氢气的转化率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)

(3)标准状况下,若将22.4mL的氨气通入100mLpH为2的盐酸中.则溶液中各离子浓度的顺序由大到小为

(4)将氨气通入盛有CaSO4悬浊液的沉淀池中,再通入适量的CO2气体,充分反应后,过滤所得滤液为(NH4)2SO4溶液,该过程的化学方程式为

II.随着研究的不断深入,科学家发明了越來越多有关氮的固定方法。

(5)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现常压、570高温的电解法合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如下,阴极的电极反应式为

(6)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:

2N2(g)+6H2O(I) 4NH3(g)+3O2(g),则其反应热H= (已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92.4kJ·mol-1;2H2(g)+O2(g) 2H2O(I) H=-571.6kJ·mol-1)

【答案】(1)D (2分)(2))25/12 (或2.08) (2分);增大(2分)

(3)c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) (2分)

(4)CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4 (2 分)

(5)N2+6e-+6H+ = 2NH3 (2 分)(6)+1530.0kJ·mol-1 (2分)

【解析】

试题分析:(1)B.此反应为放热反应,且向体积减小的方向进行,H>0,且是熵境故D正确;A.S>0,故A正确;(2)1molNH3和10-3molHCl反应生成NH4Cl,溶液中氯化铵物质的量为10-3mol,一水合氨物质的量1-0.001=0.999mol;所以溶液中离子浓度大小为:c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+);

(2)K==25/12 保持容器体积不变,再向容器中加入lmolN2,3molH2反应达到平衡时,平衡向正方向进行,氢气的转化率将增大

(3)1molNH3和10-3molHCl反应生成NH4Cl,溶液中氯化铵物质的量为10-3mol,一水合氨物质的量

(4)将氨气通入盛有CaSO4悬浊液的沉淀池中,再通入足量的CO2,过滤后即可得到(NH42SO4.沉淀为CaCO3,说明CaCO3更难溶,CaSO4与CaCO3的构成类型相同为AB型,相同类型溶解度越小,溶度积越小,故Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3),该过程的化学方程式为:CaSO4+2NH3+CO2+H2O=CaCO3+(NH42SO4

(5)电解池中氮气在阴极得电子生成氨气,其电极方程式为:N2+6e-+6H+=2NH3

(6)已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4kJmol-1

2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6kJmol-1

由盖斯定律:①×2-②×3得2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g),

H=(-92.4kJmol-1×2-(-571.6kJmol-1×3=+1530 kJmol-1

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