题目内容

 （1）合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意图如右图所示。

①合成氨条件选定的主要原因是（选填字母序号）            ；

A．温度、压强对化学反应速率及化学平衡影响

B．铁触媒在该温度时活性大

C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制

②改变反应条件，平衡会发生移动。压强增大，平衡常数K          (填“增大”“减小”“不变”)  

（2）氨气具有还原性，在铜的催化作用下，氨气和氟气反应生成A和B两种物质。A为铵盐，B在标准状况下为气态。在此反应中，若每反应1体积氨气，同时反应0.75体积氟气；若每反应8.96L氨气（标准状况），同时生成0.3molA。

①写出氨气和氟气反应的化学方程式                ；

②在标准状况下，每生成1 mol B，转移电子的数目为              。

(3) 最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法。它既有液氢燃料电池的优点，又克服了液氢不易保存的不足。其装置为用铂黑作为电极，加入强碱溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入氨气。其电池反应为4NH3＋3O2═2N2＋6H2O。写出负极电极反应式                  。

 

 

 

 

（2）①4NH3 + 3F2  NF3 + 3NH4F      ②6NA

（3） 2NH3＋60H－－6e－=N2＋6H2O          (每空2分，共10分)

 

练习册系列答案
相关题目
工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如图1所示．

（1）粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，粗制后可得饱和NaCl溶液，精制时通常在溶液中依次中加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性．请写出加入Na2CO3溶液后相关化学反应的离子方程式：
Ba2++CO32-=BaCO3↓；Ca2++CO32-=CaCO3↓；
Ba2++CO32-=BaCO3↓；Ca2++CO32-=CaCO3↓；
．
（2）本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4、Mg（OH）2，能否按Br2、Mg（OH）2、CaSO4的顺序制备？
否
否
（填“能”或“否”），原因是
如果先沉淀Mg（OH）2，则沉淀中会夹杂有CaSO4沉淀，产品不纯
如果先沉淀Mg（OH）2，则沉淀中会夹杂有CaSO4沉淀，产品不纯
．
（3）氯化钠是重要的氯碱工业化工的原料．电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽．离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是
B
B
．
A．Cl-      B．Na+       C．OH-        D．Cl2
（4）饱和食盐水电解时与电源正极相连的电极上发生的反应为
氧化反应，2Cl--2e-=Cl2↑
氧化反应，2Cl--2e-=Cl2↑
，与电源负极线连的电极附近溶液pH
变大
变大
（变大、不变、变小）．
（5）氯化钠的可用于生产纯碱，我国化学家侯德榜改革国外生产工艺，生产流程简要表示如图2：

①上述生产纯碱的方法称
联合制碱法
联合制碱法
，副产品的一种用途为
做化肥
做化肥
．
写出上述流程中X物质的分子式
CO2
CO2
．使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了
Ⅰ
Ⅰ
（填上述流程中的编号）的循环．从沉淀池中取出沉淀的操作是
过滤
过滤
．
②合成氨原料气中氮气制备的方法之一为
液态空气依据沸点分离
液态空气依据沸点分离
，另一原料气氢气的制取化学方程式为
C+H2O
 高温 
.
 
CO+H2，CO+H2O
 高温 
.
 
CO2+H2
C+H2O
 高温 
.
 
CO+H2，CO+H2O
 高温 
.
 
CO2+H2
．
③沉淀池中发生的化学反应方程式是
NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓
NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓
．要实现该反应，你认为应该如何操作：
向氨化的饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳气体得到碳酸氢钠晶体
向氨化的饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳气体得到碳酸氢钠晶体
；
④为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加
用硝酸酸化的硝酸银，观察产生白色沉淀
用硝酸酸化的硝酸银，观察产生白色沉淀
．
氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有很多重要应用
I．工业合成氨的流程示意图如图1：回答下列问题：
（1）设备A中含有电加热器、触媒和热交换器，设备A的名称
 
，其中发生的化学反应方程式为
 
；原料氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式：
 
，
 
；
（2）设备B的名称
 
，其中m和n是两个通水口，入水口是
 
（填“m”或“n”）．不宜从相反方向通水的原因
 
；
（3）设备C的作用是
 
；
II．制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺，氨碱法的工艺如图2所示：
（4）图中的中间产物C是
 
，D
 
．（写化学式）；
（5）碳酸化塔中发生反应的化学方程式为
 
；
（6）联合制碱法对氨碱法进行了改进，更加符合绿色化学的重要原则，提高了反应的原子利用率．根据“联合制碱法”总反应，列出计算原子利用率的表达式：原子利用率（%）=
 
．
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氮是地球上极为丰富的元素．填写下列空白．

(1)NH中N原子的杂化轨道类型为________，

NH的空间构型为________．

(2)常温下，锂可与氮气直接反应生成Li3N，Li3N晶体中氮以N3－存在，基态N3－的电子排布式为：________，Li3N晶体属于________晶体(填晶体类型)．

(3)NH3的沸点为234K，NF3的沸点为154K，两者结构相似，NH3的沸点高于NF3的原因是：________．

(4)CO与N2相似，分子中都存在一个共价叁键，CO含________个π键．下表为CO与N2的相关信息．根据表中数据，说明CO比N2活泼的原因：________．

(5)根据下表数据，写出氮气与氢气反应生成氨气的热化学方程式________．

(6)CO与N2互为等电子体，其碳原子上有一对孤对电子，因此可作配体，如：Fe(CO)5、Ni(CO)4、Cr(CO)6等，在合成氨工业上中用铜洗液吸收CO，反应如下：

①基态Fe原子的未成对电子数有________个，

写出Cr、Cu+的价层电子排布式．________、________．

②醋酸二氨合铜(I)和醋酸羰基三氨合铜(I)都是配合物，[Cu(NH3)3CO]+中提供孤对电子的分子是：________，接受孤对电子的离子是：________，用箭号标出[Cu(NH3)2]+形成的配位键：________，[Cu(NH3)2]+中两个配位键的键角为180°，则Cu+采取________杂化与NH3形成配位键(填杂化类型)．

③Ni(CO)4是无色液体，沸点42.1℃，熔点－19.3℃，难溶于水，易溶于有机溶剂．推测Ni(CO)4是________分子(填“极性”或“非极性”)．

(7)氮化硅是一种高温陶瓷材料，它硬度大、熔点高、化学性质稳定．

①氮化硅晶体属于________晶体(填晶体类型)；

②已知氮化硅晶体结构中，原子间都以共价键相连，且N原子与N原子，Si原子与Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子结构，请写出氮化硅的化学式：________．

(8)极纯的氮气可由叠氮化钠(NaN3)加热分解而得到．2NaN3(s)＝2Na(l)＋3N2(g)，反应过程中，断裂的化学键是离子键和共价键，形成的化学键有________．

（12分）本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。若两题都做，则按A题评分。
A．用于合成氨的工业煤气中含有H2S、C2H5SH（乙酸醇）、COS（羰基硫）、CS2等含硫化合物，工业上无机硫常用氧化锌法处理，有机硫可用钴钼催化加氢处理。
H2S+ZnO=ZnS+H2O；C2H5SH+ZnO=ZnS+C2H4+H2O
C2H5SH+H2=C2H6+H2S；COS+H2=CO+H2S;CS2+4H2=CH4+2H2S
（1）钴原子在基态时核外电子排布式为         。
（2）下列有关分子结构的说法正确的是           。
A．C2H4分子中有5个键处1个键
B．COS分子（结构如右图）中键能C=O>C=S
C．H2S分子呈V形结构
D．CH4、C2H6分子中碳原子均采用sp3杂化
（3）下列有关说法不正确的是     。
A．H2O、CO、COS均是极性分子
B．相同压强下沸点：Cs2>COS>CO2
C．相同压强下沸点：C2H5SH>C2H5OH
D．相同压强下沸点：CO>N2
（4）-ZnS的晶胞结构如右图，晶胞中S2-数目为：        个。

（5）具有相似晶胞结构的ZnS和ZnO，ZnS熔点为1830℃，ZnO熔点为1975℃，后者较前者高是由于            。
（6）钼的一种配合物化学式为：Na3[Mo(CN)8]·8H2O，中心原子的配位数为   。
B．烃醛结合反应有机合成中颇为重要，绿色催化剂的固体铌酸酸倍受研究者关注。铌酸具有较高的催化活性及稳定性。反应原理如下：

实验方法是在25mL烧瓶中加入铌酸、10mL甲醇和 0.5mL苯甲醛，在回流状态下反应2h，反应的产率和转化率均非常高。
（1）采用回流反应2h的目的是             。
（2）在反应中甲醇需过量，其原因是              。
 （3）不同铌酸用量对产率和转化率影响，如下表：

铌酸用量/mol
0.01
0.02
0.03
0.05
0.1
0.15
0.2
0.6
产率%
87.3
88.2
90.3
94.2
92.9
93.1
91.8
92.3
转化率%
89.7
92.1
93.9
98.9
94.9
95.7
93.9
94.3
      在上述苯甲醛与甲醇缩合反应实验中催化剂铌酸的最佳用量为        。
（4）催化剂的回收利用性能是考察催化剂的一项极为重要的指标。铌酸催化剂循环使用次数对产率的影响如右下图，这说明铌酸催化剂的优点之一是         。
（5）用铌酸作催化剂时，不同的醛与甲醇的缩合反应的转化率和产率如下表：
序号
醛
醇
转化率%
产率%
1
邻羟基苯甲醛
甲醇
94.3
89.6
2
邻羟基苯甲醛
甲醇
93.6
88.7
3
邻氯苯甲醛
甲醇
93.1
87.3
4
间硝基苯甲醛
甲醇
54.2
34.1
5
邻硝基苯甲醛
甲醇
89.9
79.5
6
对硝基苯甲醛
甲醇
65.7
41.9

从表中得出的不同的醛与甲醇缩合反应影响转化率和产率的规律是   。

（1）合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。

工业合成氨生产示意图如图1所示。

①X的化学式为              ；

②图中条件选定的主要原因是（选填字母序号）         ；

A．温度、压强对化学平衡影响

B．铁触媒在该温度时活性大

C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制

③改变反应条件，会使平衡发生移动。图2表示随条件改变，

氨气的百分含量的变化趋势。当横坐标为压强时，变化趋势正

确的是（选填字母代号）         ，当横坐标为温度时，变        化趋势正确的是（选填字母序号）          。

（2）常温下氨气极易溶于水，其水溶液可以导电。

①用方程式表示氨气溶于水的过程中存在的可逆反应

                                                                      ；

                                                                      ；

②氨水中水电离出的c(OH－)        10－7mol/L（填写“＞”、“＜”或“＝”）；

③将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合后，溶液中离子浓度由大以小依次为                                       。

（3）氨气具有还原性，在铜的催化作用下，氨气和氟气反应生成A和B两种物质。A为铵盐，B在标准状况下为气态。在此反应中，若每反应1体积氨气，同时反应0.75体积氟气；若每反应8.96L氨气（标准状况），同时生成0.3molA。

①写出氨气和氟气反应的化学方程式                                  ；

②在标准状况下，每生成1 mol B，转移电子的物质的量为          mol。

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