题目内容
【题目】合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，研究表明液氨是一种良好的储氢物质。
（1） 氨气分解反应的热化学方程式如下：2NH3（g） ＝N2（g）＋3H2（g） ΔH，若：N≡N键、H－H键和N－H键的键能分别记作a、b和c（单位：kJ·mol1），则上述反应的ΔH＝________kJ·mol1。
（2） 研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。下表为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率（mmol·min1）。
催化剂 | Ru | Rh | Ni | Pt | Pd | Fe |
初始速率 | 7.9 | 4.0 | 3.0 | 2.2 | 1.8 | 0.5 |
不同催化剂存在下，氨气分解反应活化能最大的是________（填写催化剂的化学式）。
（3） 电化学法也可合成氨。如图是用低温固体质子导体作为电解质，用PtC3N4作阴极催化剂电解H2（g）和N2（g）合成NH3的原理示意图：
PtC3N4电极反应产生NH3的电极反应式________。
（4）过渡态理论认为：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是从反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图1为1molNO2与1molCO恰好反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图
①试写出NO2和CO反应的热化学方程式：______
②在密闭容器中进行的上述反应是可逆反应，图2是某学生模仿图1画出的NO+CO2 =NO2+CO的能量变化示意图。则图中E3=______kJmol-1
【答案】6c－a－3b Fe N2＋6e＋6H+=2NH3 NO2（g）+CO（g）═NO（g）+CO2（g）△H=-234kJmol-1 368
【解析】
(1)反应的ΔH＝反应物的键能和-生成物的键能和；
(2)催化剂可降低反应活化能，加快反应速率，催化效率越高，反应速率越快，反应活化能越低；
(3)用低温固体质子导体作为电解质，用Pt-C3N4作阴极催化剂电解H2(g)和N2(g)合成NH3，阴极氢质子得到电子生成氢气，和氮气催化剂作用生成氨气；
(4)①该反应的焓变=(134-368)kJ/mol=-234kJ/mol；
②根据图知，该反应是图1中的逆反应，E3为图1中的E2。
(1)反应2NH3(g) ＝N2(g)＋3H2(g) ΔH＝反应物的键能和-生成物的键能和=(ckJ·mol1)×6-(akJ·mol1)×1-(bkJ·mol1)×3= (6c－a－3b)kJ·mol1；
(2)催化剂可降低反应活化能，加快反应速率，催化效率越高，反应速率越快，反应活化能越低，由表中数据可知，使用Fe作催化剂时，反应速率最低，说明氨气分解反应活化能最大；
(3)电化学法也可合成氨，用低温固体质子导体作为电解质，用Pt-C3N4作阴极催化剂电解H2(g)和N2(g)合成NH3的过程中，阴极氢质子得到电子生成氢气，和氮气催化剂作用生成氨气，电极反应式为N2＋6e＋6H+=2NH3；
(4)①该反应的焓变=(134-368)kJ/mol=-234kJ/mol，该反应热化学方程式为NO2(g)+CO(g)═NO(g)+CO2(g)△H=-234kJmol-1；
②根据图知，该反应是图1中的逆反应，E3为图1中的E2为368kJ/mol。
云南师大附小一线名师提优作业系列答案
【题目】NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品，工业上常用铝土矿（主要成分为Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质）生产铵明矾晶体NH4Al(SO4)212H2O，其工艺流程图如下：
（1）废渣a、b 的成分分别是：_________、_____________。（写名称）
（2）流程图中X的化学式为：_______________。
（3）反应Ⅲ的离子方程式为：_________________________________________；从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的操作依次为（填操作名称）_________、冷却结晶、过滤洗涤。
（4）过硫酸铵[(NH4)2S2O8]在工业生产中有广泛的用途，可以作为氧化剂和漂白剂，广泛地用于蓄电池工业；还用作聚合的引发剂、纤维工业的脱浆剂。在上述的工艺流程中用惰性电极电解X与反应Ⅵ所得物质的混合溶液可以得到过硫酸铵。
写出阳极反应式：______________________________________________。
（5）反应Ⅶ的化学方程式为：________________________________________；
NH4HSO4溶液中离子浓度由大到小顺序为：_____________________________。
（6）向硫酸铝铵溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液，不可能发生的反应是______（填选项字母）
A．4NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2＝2(NH4)2SO4+3BaSO4↓+ Al2(SO4)3+2Al(OH)3↓ |
B．2NH4Al(SO4)2+4Ba(OH)2＝(NH4)2SO4+3BaSO4↓+Ba(AlO2)2 |
C．2NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2＝(NH4)2SO4+3BaSO4↓+2Al(OH)3↓ |
D．NH4Al(SO4)2+2Ba(OH)2＝NH3·H2O+2BaSO4↓+ Al(OH)3↓ |