合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要意义(1)工业合成氨工业常用的催化剂是铁触媒.氨分子的电子式是(2)如图是一定的温度和压强下是N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图.请写出工业合成氨的热化学反应方程式:N2(g)+3H2(g)?2NH3kJ•mol-1．(热量Q的数值用含字母a.b的代数式表示)(3)下� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

8．

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要意义
（1）工业合成氨工业常用的催化剂是铁触媒，氨分子的电子式是

（2）如图是一定的温度和压强下是N₂和H₂反应生成1molNH₃过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学反应方程式：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-2（b-a）kJ•mol^-1．（热量Q的数值用含字母a、b的代数式表示）
（3）下列有关该反应的说法正确的是C（填序号）
A．保持容器的体积不变，当混合气体的密度不变时，说明反应已经达到平衡状态．
B．达到平衡时若升高温度，混合气体中氮元素的质量分数将变大．
C．达到平衡时若减少容器的体积，正反应速率将大于逆反应速率．
D．达到平衡后，N₂的转化率和H₂的转化率一定相等．
（4）在催化剂存在下，NH₃可用来消除NO的污染，生成两种对环境无害的物质．写出反应的化学方程式：4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$5N₂+6H₂O；该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比是2：3
（5）把NH₃通入盐酸溶液中，所得溶液的pH=7，此时溶液中离子浓度关系是c（NH₄⁺）=c（Cl^-）＞c（H⁺）=c（OH^-）；c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-）．

分析（1）工业合成氨的催化剂是以铁为载体的铁触媒，氨气是共价化合物，氮原子最外层5个电子，其中三个和三个氢原子形成三个共价键；
（2）由图求出N₂和H₂反应生成1molNH₃的反应热，再根据热化学反应方程式的书写要求解答；
（3）合成氨是气体体积减小的放热反应，
A．保持容器的体积不变，混合气体质量不变，当混合气体的密度不变时，不能说明反应已经达到平衡状态；
B．达到平衡时若升高温度，平衡正向进行；
C．达到平衡时若减少容器的体积，压强减小反应速率减小，平衡正向进行；
D．转化率和起始量变化量有关，达到平衡后，N₂的转化率和H₂的转化率不一定相等；
（4）NH₃可用来消除NO的污染，生成2种对环境无害的物质，应生成氮气和水；
（5）氨气通入盐酸溶液反应生成氯化铵溶液，若溶液PH=7，则氢氧根离子浓度和氢离子浓度相同，结合电荷守恒得到离子浓度大小，溶液中一定存在电荷守恒．

解答解：（1）工业合成氨的催化剂是以铁为载体的铁触媒，氨气是共价化合物，氮原子最外层5个电子，其中三个和三个氢原子形成三个共价键，电子式为：，故答案为：铁触媒；；
（2）由图可知，N₂和H₂反应生成1molNH₃放出的热量为（b-a）kJ，该反应的热化学反应方程式为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-2（b-a）kJ•mol^-1，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-2（b-a）kJ•mol^-1；
（3）合成氨是气体体积减小的放热反应，
A．保持容器的体积不变，混合气体质量不变，当混合气体的密度不变时，ρ=$\frac{m}{V}$，过程中始终不变，不能说明反应已经达到平衡状态，故A错误；
B．反应是放热反应，达到平衡时若升高温度，平衡正向进行，氨气含量越多，氮元素含量越少，故B错误；
C．达到平衡时若减少容器的体积，压强减小反应速率减小，平衡正向进行，正反应速率将大于逆反应速率，故C正确；
D．转化率和位置的起始量和变化量有关，达到平衡后，N₂的转化率和H₂的转化率不一定相等，故D错误；
故选C；
（4）NH₃可用来消除NO的污染，生成2种对环境无害的物质，应生成氮气和水，反应的方程式为4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$5N₂+6H₂O，反应中只有N元素化合价发生变化，由方程式可知反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为4：6=2：3，
故答案为：4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$5N₂+6H₂O；2：3；
（5）氨气通入盐酸溶液反应生成氯化铵溶液，若溶液PH=7，溶液中溶质为氯化铵和一水合氨的混合溶液，溶液中氢氧根离子浓度和氢离子浓度相同，溶液中存在电荷守恒c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-），则c（NH₄⁺）=c（Cl^-），得到离子浓度大小为c（NH₄⁺）=c（Cl^-）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案为：c（NH₄⁺）=c（Cl^-）＞c（H⁺）=c（OH^-）；c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-）．

点评本题考查了热化学方程式书写、化学平衡影响因素分析判断、氧化还原反应定量计算，电解质溶液中电荷守恒等知识，掌握基础是关键，题目难度中等．

练习册系列答案

相关题目

18．实验是化学研究的基础，关于下列各实验装置图的叙述中，正确的是（　　）

	A．	装置常用于分离互不相溶的液体混合物
	B．	装置可用于吸收氨气，且能够防止倒吸
	C．	装置可用于制备少量NH₃
	D．	装置可用于收集O₂

19．分类法在化学学科的研究中起到了非常重要的作用．下列分类标准不合理的是（　　）
①根据组成元素将氧化物分成酸性氧化物和碱性氧化物
②根据反应中是否有电子转移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
③根据是否有丁达尔现象将分散系分为溶液和胶体
④根据水溶液是否能完全电离将电解质分为强电解质和弱电解质．

16．将铜片放入盛有足量稀硫酸的烧杯中，若使铜片溶解，则不能在烧杯中加入（　　）

3．

最近中美研究人员发明了一种可快速充放电的铝离子电池，该电池电解质为离子液体{AlCl₃/[EMIM]Cl}，放电时有关离子转化如图所示．下列说法正确的是（　　）

	A．	放电时，负极发生：2AlCl₄^--e^-=Al₂Cl₇^-+Cl^-
	B．	放电时，电路中每流过3mol电子，正极减少27g
	C．	充电时，泡沫石墨极与外电源的负极相连
	D．	充电时，阴极发生：4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-