题目内容

氨气的化学性质

①氨气与水反应

NH3＋H2O________________

②氨气的催化氧化

NH3＋O2________

答案：
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已知SO2和CO2都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相似性；镁和钠的化学性质也有一定的相似性．氧化铜和氧化铁是碱性氧化物，化学性质相似．三个研究性学习小组分别根据不同的微型课题进行研究，其方案如下：
I．第一个研究性学习小组用如图I所示的装置进行镁与二氧化硫反应的实验．
（1）实验室制取二氧化硫类似于制取二氧化碳，在下列物质中选择合适的试剂制取二氧化硫：
BE
BE
．
A．10%的硫酸    B．95%的硫酸    C．浓盐酸D．稀硝酸
E．亚硫酸钠固体    F．亚硫酸钙固体    G．饱和亚硫酸钠溶液
（2）反应后，发现B管壁有淡黄色固体粉末产生，取反应后B中固体溶于稀盐酸中，产生具有臭鸡蛋气味的气体，写出在B管中发生的有关化学反应方程式：
2Mg+SO2
  △  
.
 
2MgO+S，Mg+S
  △  
.
 
MgS
2Mg+SO2
  △  
.
 
2MgO+S，Mg+S
  △  
.
 
MgS

（3）提出该装置的不足之处并写出改进方法：
在A、B之间加一个干燥管
在A、B之间加一个干燥管
．

Ⅱ．第二个研究性学习小组利用I装置（图I）进行适当改进（图Ⅱ）来探究氨气的还原性．
（4）分别注明所用试剂：甲
浓氨水
浓氨水
，乙
生石灰或氢氧化钠
生石灰或氢氧化钠
，M为氧化铜，C为
水
水
．确认反应己发生的实验现象
黑色氧化铜粉末变红色粉末，试管内壁有水珠
黑色氧化铜粉末变红色粉末，试管内壁有水珠
．
Ⅲ． 第三个研究性学习小组认为第1I组实验装置（图II）中在A、C处添加加热装置就可以验证：乙醇在加热条件下能否被氧化铁氧化，且验证主要产物．
（5）C处的加热方法是
水浴加热烧杯
水浴加热烧杯
．分别注明试剂：甲为乙醇，M为氧化铁，C为
银氨溶液
银氨溶液
，B中发生反应的化学方程式是
3CH3CH2OH+Fe2O3
△
2Fe+3CH3CHO+3H2O
3CH3CH2OH+Fe2O3
△
2Fe+3CH3CHO+3H2O
．

氮是地球上极为丰富的元素．填写下列空白．

(1)NH中N原子的杂化轨道类型为________，

NH的空间构型为________．

(2)常温下，锂可与氮气直接反应生成Li3N，Li3N晶体中氮以N3－存在，基态N3－的电子排布式为：________，Li3N晶体属于________晶体(填晶体类型)．

(3)NH3的沸点为234K，NF3的沸点为154K，两者结构相似，NH3的沸点高于NF3的原因是：________．

(4)CO与N2相似，分子中都存在一个共价叁键，CO含________个π键．下表为CO与N2的相关信息．根据表中数据，说明CO比N2活泼的原因：________．

(5)根据下表数据，写出氮气与氢气反应生成氨气的热化学方程式________．

(6)CO与N2互为等电子体，其碳原子上有一对孤对电子，因此可作配体，如：Fe(CO)5、Ni(CO)4、Cr(CO)6等，在合成氨工业上中用铜洗液吸收CO，反应如下：

①基态Fe原子的未成对电子数有________个，

写出Cr、Cu+的价层电子排布式．________、________．

②醋酸二氨合铜(I)和醋酸羰基三氨合铜(I)都是配合物，[Cu(NH3)3CO]+中提供孤对电子的分子是：________，接受孤对电子的离子是：________，用箭号标出[Cu(NH3)2]+形成的配位键：________，[Cu(NH3)2]+中两个配位键的键角为180°，则Cu+采取________杂化与NH3形成配位键(填杂化类型)．

③Ni(CO)4是无色液体，沸点42.1℃，熔点－19.3℃，难溶于水，易溶于有机溶剂．推测Ni(CO)4是________分子(填“极性”或“非极性”)．

(7)氮化硅是一种高温陶瓷材料，它硬度大、熔点高、化学性质稳定．

①氮化硅晶体属于________晶体(填晶体类型)；

②已知氮化硅晶体结构中，原子间都以共价键相连，且N原子与N原子，Si原子与Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子结构，请写出氮化硅的化学式：________．

(8)极纯的氮气可由叠氮化钠(NaN3)加热分解而得到．2NaN3(s)＝2Na(l)＋3N2(g)，反应过程中，断裂的化学键是离子键和共价键，形成的化学键有________．

在1×105Pa和298K时，将拆开1mol共价键所需要的能量称为键能（kJ·mol-1）。下面是一些共价键的键能：

     

共价键

H-H

N≡N

N-H

键能（kJ·mol-1）

436

945

391

    （1）根据上表中的数据判断工业合成氨的反应：N2＋3H22NH3是___________（填“吸热”或“放热”）反应；

    （2）在298K时，取1mol氮气和3mol氢气放入一密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，若氮气和氢气完全反应，理论上放出或吸收的热量为Q1,则Q1为__________；

    （3）实际生产中，放出或吸收的热量为Q2，Q1与Q2比较，正确的是   （    ）

        A. Q1>Q2         B. Q1<Q2         C. Q1＝Q2

        如此选择的理由_________________________________________________；

     ⑷．哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充人1mol N2和3mol H2，在一定条件下使该反应发生：N2＋3H22NH3。下列有关说法正确的是_______________________.                                        

A．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零。

B.当符合：3u正(N2)＝u正(H2)时，反应达到平衡状态。

C.达到化学平衡时，单位时间消耗amolN2，同时生成3amolH2

D.反应达到平衡状态，最多可生成氨2 mol。

E. 工业合成氨,我们希望提高反应物的转化率并加快反应速率。

F.氨分子内形成氢键,使氨的沸点升高.

G.氮分子的分子间作用力大,使氮分子化学性质很稳定.

H.氢能源属于化石能源.

 

在1×105Pa和298K时，将拆开1mol共价键所需要的能量称为键能（kJ·mol-1）。下面是一些共价键的键能：

     

共价键

H-H

N≡N

N-H

键能（kJ·mol-1）

436

945

391

    （1）根据上表中的数据判断工业合成氨的反应：N2＋3H22NH3是___________（填“吸热”或“放热”）反应；

    （2）在298K时，取1mol氮气和3mol氢气放入一密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，若氮气和氢气完全反应，理论上放出或吸收的热量为Q1,则Q1为__________；

    （3）实际生产中，放出或吸收的热量为Q2，Q1与Q2比较，正确的是   （    ）

        A. Q1>Q2         B.Q1<Q2         C. Q1＝Q2

        如此选择的理由_________________________________________________；

     ⑷．哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充人1mol N2和3mol H2，在一定条件下使该反应发生：N2＋3H22NH3。下列有关说法正确的是_______________________.                                       

A．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零。

B.当符合：3u正(N2)＝u正(H2)时，反应达到平衡状态。

C.达到化学平衡时，单位时间消耗amolN2，同时生成3amolH2

D.反应达到平衡状态，最多可生成氨2mol。

E. 工业合成氨,我们希望提高反应物的转化率并加快反应速率。

F.氨分子内形成氢键,使氨的沸点升高.

G.氮分子的分子间作用力大,使氮分子化学性质很稳定.

H.氢能源属于化石能源.

 

在1×105Pa和298K时，将拆开1mol共价键所需要的能量称为键能（kJ·mol-1）。下面是一些共价键的键能：

共价键
H-H
N≡N
N-H
键能（kJ·mol-1）
436
945
391
   （1）根据上表中的数据判断工业合成氨的反应：N2＋3H22NH3是___________（填“吸热”或“放热”）反应；
（2）在298K时，取1mol氮气和3mol氢气放入一密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，若氮气和氢气完全反应，理论上放出或吸收的热量为Q1,则Q1为__________；
（3）实际生产中，放出或吸收的热量为Q2，Q1与Q2比较，正确的是  （   ）
A. Q1>Q2         B. Q1<Q2         C. Q1＝Q2
如此选择的理由_________________________________________________；
⑷．哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充人1mol N2和3mol H2，在一定条件下使该反应发生：N2＋3H22NH3。下列有关说法正确的是_______________________.                                       
A．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零。
B.当符合：3u正(N2)＝u正(H2)时，反应达到平衡状态。
C.达到化学平衡时，单位时间消耗amolN2，同时生成3amolH2
D. k反应达到平衡状态，最多可生成氨2 mol。
E. 工业合成氨,我们希望提高反应物的转化率并加快反应速率。
F.氨分子内形成氢键,使氨的沸点升高.
G.氮分子的分子间作用力大,使氮分子化学性质很稳定.
H.氢能源属于化石能源.

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