题目内容

【题目】Ⅰ.合成氨工业中,每生产,放出热量。

(1)写出合成氨反应的热化学方程式___________。

(2)已知:

键断裂吸收的能量等于_______(计算结果取整数)。

Ⅱ.人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[化学式为],原理如图。

(1)电源的负极为__________(填“A”或“B”)。

(2)阳极室中发生的反应依次为_________,_________。

(3)电解结束后,阴极室溶液的与电解前相比将__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

【答案】N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJmol-1 391 B 6Cl--6e-═3Cl2↑ CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl 不变

【解析】

Ⅰ.(1)根据合成氨的化学方程式计算△H,进而书写热化学方程式;

(2)根据焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能计算;

Ⅱ.根据电解池中右室电极产物为H2,阴极反应为:6H2O+6e-═6OH-+3H2↑(或6H++6e-═3H2↑),阳极反应为:6Cl--6e-═3Cl2↑,Cl2氧化CO(NH2)2生成N2和CO2,据此分析解答。

Ⅰ.(1)合成氨的化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),每生产2molNH3,放出92.4kJ热量,所以合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJmol-1,故答案为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJmol-1;

(2)设N-H键的键能为x,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJmol-1,则945.8kJ/mol+3×436kJ/mol-6x=-92.4kJ/mol,解得x=391kJ/mol,即1moIN-H键断裂吸收的能量等于391kJ,故答案为:391;

Ⅱ.(1)由图可知,右室电极产物为H2,是溶液中的氢离子得到了电子,发生了还原反应,右室电极为阴极,所以B为电源的负极,A为电源的正极,故答案为:B;

(2)阳极失电子,发生氧化反应,所以阳极反应为6Cl--6e-═3Cl2↑,生成的Cl2氧化CO(NH2)2生成N2和CO2,化学方程式为CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl,故答案为:6Cl--6e-═3Cl2↑;CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl;

(3)阴极反应为6H2O+6e-═6OH-+3H2↑(或6H++6e-═3H2↑),阳极反应为6Cl--6e-═3Cl2↑,生成的Cl2氧化CO(NH2)2的反应为CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl,根据上述反应式和电子守恒可知,在阴、阳极上产生的OH-、H+的数目相等,阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH不变,故答案为:不变。

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