Question

16．氨气是一种重要的化工原料，氨态氮肥是常用的肥料．
工业合成氨的化学方程式：N₂+3H₂$?_{高温高压}^{催化剂}$ 2NH₃+92.4KJ
（1）它是氮的固定的一种，属于人工固氮（  选填“大气固氮”、“生物固氮”“人工固氮”）；若升高温度，该平衡向逆反应方向移动（选填“正反应”或“逆反应”）．
（2）该反应达到平衡状态的标志是ac．（选填编号）
a．压强不变b．v_正（H₂）=v_正（NH₃）c．c （N₂）不变d．c（NH₃）=c（N₂）
（3）欲使NH₃产率增大，可采取的措施有加压、分离氨．若容器容积为2L，开始加入的N₂为0.1mol，20s后测得NH₃的物质的量为0.08mol，则N₂的平均反应速率为0.001mol/（L?S）．
（4）如图所示，将集有氨气的试管倒置于水槽中，观察到试管内液面上升，溶液变为红色，解释发生该现象的原因氨气易溶于水，试管内压强减小，液面上升；生成一水合氨，电离出OH^-，溶液呈碱性，故溶液变为红色或NH₃+H₂ONH₃•H₂ONH₄⁺+OH^-，NH₃易溶于水，试管内压强减小，液面上升；电离出OH^-，溶液呈碱性，故溶液变为红色．
（5）（NH₄）₂SO₄是常用的氮肥，长期施用时会使土壤酸化板结，用离子方程式表示原因NH₄⁺+H₂ONH₃•H₂O+H⁺
检验（NH₄）₂SO₄含NH₄⁺的方法是取样，滴加过量浓NaOH溶液后加热，若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明有NH₄⁺．

Answer 1

分析 （1）工业合成氨气为工业固氮，正反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热过程移动；
（2）达到平衡时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、含量不变；
（3）欲使NH₃产率增大，应使平衡正向移动，结合v=$\frac{△c}{△t}$以及反应速率之比等于化学计量数之比计算；
（4）氨气易溶于水，溶液呈碱性；
（5）（NH₄）₂SO₄为强酸弱碱盐，水解呈酸性，可结合氨气为碱性气体的特点检验铵根离子．

解答 解：（1）工业合成氨气为工业固氮，正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，故答案为：人工固氮；逆反应；
（2）达到平衡时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、含量不变，由于反应速率之比等于化学计量数之比，则bd不能说明达到平衡状态，
故答案为：a c；
（3）欲使NH₃产率增大，应使平衡正向移动，可增大压强，分离出氨气，若容器容积为2L，开始加入的N₂为0.1mol，20s后测得NH₃的物质的量为0.08mol，则v（NH₃）=$\frac{\frac{0.08mol}{2L}}{20s}$=0.002mol/（L•s），v（N₂）=$\frac{1}{2}$v（NH₃）=0.001 mol/（L•s），
故答案为：加压；分离氨；0.001；
（4）将集有氨气的试管倒置于水槽中，观察到试管内液面上升，溶液变为红色，原因是氨气易溶于水，试管内压强减小，液面上升；生成一水合氨，电离出OH^-，溶液呈碱性，故溶液变为红色或NH₃+H₂ONH₃•H₂O NH₄⁺+OH^-，NH₃易溶于水，试管内压强减小，液面上升；电离出OH^-，溶液呈碱性，故溶液变为红色，
故答案为：氨气易溶于水，试管内压强减小，液面上升；生成一水合氨，电离出OH^-，溶液呈碱性，故溶液变为红色或NH₃+H₂ONH₃•H₂O NH₄⁺+OH^-，NH₃易溶于水，试管内压强减小，液面上升；电离出OH^-，溶液呈碱性，故溶液变为红色；
（5）（NH₄）₂SO₄为强酸弱碱盐，水解呈酸性，发生NH₄⁺+H₂ONH₃•H₂O+H⁺，可导致土壤酸化、板结，检验铵根离子，可取样，滴加过量浓NaOH溶液后加热，若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明有NH₄⁺，
故答案为：NH₄⁺+H₂ONH₃•H₂O+H⁺；取样，滴加过量浓NaOH溶液后加热，若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明有NH₄⁺．

点评 本题考查较为综合，涉及化学平衡的影响因素、化学反应速率的计算以及盐类的水解及应用等，为高考常见题型和高频考点，侧重考查学生的分析能力，熟悉温度、压强对平衡的影响即可解答，题目难度不大．