Question

氨气是一种重要的化工原料，但随着工业化进程的加快，氨气也逐渐变成居室里一种重要的污染性气体．
（1）液氨和水类似，也能发生电离：NH₃+NH₃=NH₄⁺+NH₂^-，其离子积常数为l.0×l0^-30．现将2.3g金属钠投入1.0L液氨中，则液氨电离平衡

正方向

移动（填“不”、“正方向”、“逆方向”）；待反应结束后，假设溶液的体积不变，所得溶液中NH₄⁺的浓度为

1×10^-29mol/L

．
（2）实验室模拟工业上用氮气和氢气合成氨气时，在反应前将两种气体通过如图装置，该装置的作用有三个：
①将氮气和氢气干燥：
②使氮气和氢气充分混合；
③

通过观察气泡控制氮气和氢气的流量，使氮气和氢气的量达到最佳比例

，从而提高氮气和氢气的利用率．
（3）实验室可用氨气通过红热的氧化铜制取氮气，写出该反应的化学方程式：

2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O

．
（4）家庭空气中的氨主要来自建筑施工中使用的混凝土外加剂，如混凝土防冻剂尿素会和水缓慢发生反应：CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g） 2NH₃（g）+CO₂（g），该反应的平衡常数表达式为K=

C2(NH3)?C(CO2)

C(H2O)

．
（5）已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）；△H=180Kj?mol^-l4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）；△H=-908Kj?mol^-l请写出氨气被一氧化氮氧化生成氮气和气态水的热化学方程式：

4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1808KJ/mol

．

Answer 1

分析：（1）液氨和水类似，也能发生电离：NH₃+NH₃=NH₄⁺+NH₂^-，将2.3g金属钠投入1.0L液氨中会结合NH₂^-，促进液氨的电离，钠与液氨反应生成NaNH₂，结合化学方程式计算；
（2）将氮气和氢气干燥，使氮气和氢气充分混合，控制氮气和氢气通入的比例和通入的快慢，提高原料的利用率；
（3）依据氧化铜做氧化剂氧化氨气生成氮气，本身被还原为铜；依据化学方程式的书写原则写出；
（4）平衡常数是用平衡时生成物的浓度幂次方乘积除以反应物的幂次方乘积；
（5）依据盖斯定律结合热化学方程式计算写出．

解答：解：（1）将2.3g金属钠投入1.0L液氨中发生反应为：2Na+2NH₃=2NaNH₂+H₂↑；促进液氨的电离，依据：NH₃+NH₃=NH₄⁺+NH₂^-，[NH₄⁺][NH₂^-]=l.0×l0^-30；反应生成NH₂^-物质的量为0.1mol；浓度为0.1mol/L，所得溶液中NH₄⁺的浓度l.0×l0^-29mol/L，故答案为：正方向；1.0×l0^-29mol/L；
（2）该装置的作用有三个将氮气和氢气干燥，使氮气和氢气充分混合，控制氮气和氢气通入的比例和通入的快慢，提高原料的利用率，
故答案为：通过观察气泡控制氮气和氢气的流量，使氮气和氢气的量达到最佳比例；
（3）用氨气通过红热的氧化铜制取氮气，依据氧化还原反应的化合价升降相同，氧化铜中铜的元素化合价降低生成铜，反应的化学方程式为：2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O，
故答案为：2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
（4）CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）?2NH₃（g）+CO₂（g），依据化学平衡，结合平衡常数的计算式列式：平衡常数是用平衡时生成物的浓度幂次方乘积除以反应物的幂次方乘积，得到平衡常数表达式：K=

C2(NH3)?C(CO2)

C(H2O)

，故答案为：

C2(NH3)?C(CO2)

C(H2O)

；
（5）①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）；△H=180Kj?mol^-l
②4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）；△H=-908Kj?mol^-l
氨气被一氧化氮氧化生成氮气和气态水的热化学方程式依据盖斯定律，结合热化学方程式合并计算：①×5+②得到：4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1808KJ/mol，
故答案为：4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1808KJ/mol．

点评：本题考查对水的离子积理解与迁移能力．由水的离子积可知，其大小只与温度有关，与溶液浓度无关；明确简单装置合成氨的工艺流程中装置的作用、平衡常数的计算应用、热化学方程式的书写原则即可解答．