题目内容
氨气是中学化学中常见的气体，其用途广泛．
（1）实验室制取氨气的化学方程式是 ．
（2）工业上氨气可以由氢气和氮气合成如图1．
①该反应的热化学方程式是 ．
②随着温度的升高，该反应的化学平衡常数的变化趋势是 ．
③一定温度下，2L密闭容器中，5mol N2和5mol H2发生反应，达到平衡时，N2的转化率为20%，该温度下反应的平衡常数的数值是 （填字母）．
④简述一种检查氨气是否泄露可采用的化学方法： ．
（3）工业制硫酸的尾气中含较多的SO2，为防止污染空气，回收利用SO2，工业上常用氨水吸收法处理尾气．
①当氨水中所含氨的物质的量为3mol，吸收标准状况下44.8L SO2时，溶液中的溶质为 ．
②（NH4）2SO3显碱性，用化学平衡原理解释 ．
③NH4HSO3显酸性．用氨水吸收SO2，当吸收液显中性时，溶液中离子浓度关系正确的是 （填字母）．
a．c（NH4+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）
b．c（NH4+）＞c（SO32-）＞c（H+）=c（OH-）
c．c（NH4+）+c（H+）=c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-）
（4）氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，下图是供氨水式燃料电池工作原理如图2：
①氨气燃料电池的电解质溶液最好选择 （填“酸性”、“碱性”或“中性”）溶液．
②空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是 ．
③氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池的电极总反应是 ，正极的电极反应方是 ．
（1）实验室制取氨气的化学方程式是
（2）工业上氨气可以由氢气和氮气合成如图1．
①该反应的热化学方程式是
②随着温度的升高，该反应的化学平衡常数的变化趋势是
③一定温度下，2L密闭容器中，5mol N2和5mol H2发生反应，达到平衡时，N2的转化率为20%，该温度下反应的平衡常数的数值是
④简述一种检查氨气是否泄露可采用的化学方法：
（3）工业制硫酸的尾气中含较多的SO2，为防止污染空气，回收利用SO2，工业上常用氨水吸收法处理尾气．
①当氨水中所含氨的物质的量为3mol，吸收标准状况下44.8L SO2时，溶液中的溶质为
②（NH4）2SO3显碱性，用化学平衡原理解释
③NH4HSO3显酸性．用氨水吸收SO2，当吸收液显中性时，溶液中离子浓度关系正确的是
a．c（NH4+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）
b．c（NH4+）＞c（SO32-）＞c（H+）=c（OH-）
c．c（NH4+）+c（H+）=c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-）
（4）氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，下图是供氨水式燃料电池工作原理如图2：
①氨气燃料电池的电解质溶液最好选择
②空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是
③氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池的电极总反应是
考点：工业合成氨,工业制取硫酸,化学电源新型电池,氨的实验室制法
专题：化学平衡专题,电化学专题,氮族元素
分析：（1）实验室用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气；
（2）①先求出△H，△H=反应物键能和-生成物键能和即可写出热化学方程式；②反应是放热反应，升温平衡向吸热反应方向进行，平衡逆向进行；③结合化学平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算；④利用氨气和HCl反应产生白烟，或者显碱性检查；
（3）①氨的物质的量为3mol，吸收标准状况下44.8L SO2时．N原子3mol，S原子2mol，据原子守恒，在（NH4）2SO3中，其原子个数比N：S=2：1，在中，NH4HSO3，其原子个数比N：S=1：1，据此分析；②利用盐的水解理论解释；③利用电荷守恒原理解答；
（4）①氨气是碱性气体；②空气中的CO2能和氨水反应；③生成的无毒气体时N2，据此书写化学方程式；正极发生氧化反应，氧气在正极反应，注意时碱性环境．
（2）①先求出△H，△H=反应物键能和-生成物键能和即可写出热化学方程式；②反应是放热反应，升温平衡向吸热反应方向进行，平衡逆向进行；③结合化学平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算；④利用氨气和HCl反应产生白烟，或者显碱性检查；
（3）①氨的物质的量为3mol，吸收标准状况下44.8L SO2时．N原子3mol，S原子2mol，据原子守恒，在（NH4）2SO3中，其原子个数比N：S=2：1，在中，NH4HSO3，其原子个数比N：S=1：1，据此分析；②利用盐的水解理论解释；③利用电荷守恒原理解答；
（4）①氨气是碱性气体；②空气中的CO2能和氨水反应；③生成的无毒气体时N2，据此书写化学方程式；正极发生氧化反应，氧气在正极反应，注意时碱性环境．
解答：
解：（1）实验室用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气，反应方程式为：2NH4Cl+Ca（OH）2
2NH3↑+CaCl2+2H2O，
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2
2NH3↑+CaCl2+2H2O；
（2）①△H=反应物键能和-生成物键能和=945KJ/mol+3×436KJ/mol-6×391.06KJ/mol=-93.36 kJ/mol，所以，其热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）△H=-93.36 kJ/mol，故答案为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-93.36 kJ/mol；
②计算可知反应是放热反应，升温，平衡逆向进行，平衡常数减小；
故答案为：减小；
③一定温度下，2L密闭容器中，5mol N2和5mol H2发生反应，达到平衡时，N2的转化率为20%，依据化学平衡三段式列式计算
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）
起始量（mol/L） 2.5 2.5 0
变化量（mol/L） 0.5 1.5 1.0
平衡量（mol/L） 2.0 1.0 1.0
平衡常数K=
=0.5
该温度下反应的平衡常数的数值是0.5；
故答案为：0.5；
④氨气和HCl反应产生白烟，并且显碱性，所以，检查氨气是否泄露可采用的化学方法有：将湿润的红色石蕊试纸接近容器，观察试纸是否变蓝，如果变蓝说明有氨气泄露．（或蘸取浓盐酸接近容器，观察是否有白烟生成，如果有白烟生成说明管道泄露）；
故答案为：将湿润的红色石蕊试纸接近容器，观察试纸是否变蓝，如果变蓝说明有氨气泄露．（或蘸取浓盐酸接近容器，观察是否有白烟生成，如果有白烟生成说明管道泄露）；
（3）①氨的物质的量为3mol，吸收标准状况下44.8L SO2时．N原子3mol，S原子2mol，据原子守恒，在（NH4）2SO3中，其原子个数比N：S=2：1，在中，NH4HSO3，其原子个数比N：S=1：1，所以，生成物有（NH4）2SO3和NH4HSO3，故答案为：（NH4）2SO3和NH4HSO3；
②（NH4）2SO3溶液中，铵根和亚硫酸根都会水解，（NH4）2SO3显碱性说明，NH4++H2O
NH3?H2O+H+SO32-+H2O
HSO3-+OH-，SO32-水解程度大于NH4+ 的水解程度使溶液中c（OH-）＞c（H+），溶液呈碱性，
故答案为：NH4++H2ONH3?H2O+H+SO32-+H2O HSO3-+OH-，SO32-水解程度大于NH4+ 的水解程度使溶液中c（OH-）＞c（H+），溶液呈碱性；
③据电荷守恒有：c（NH4+）+c（H+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），溶液显中性，则，c（H+）=c（OH-），故a正确，b正确，c错误，故选：ab；
（4）①氨气是碱性气体，所以电解液最好选择碱性的，故答案为：碱性；
②空气中的CO2能和氨水反应，所以，滤去的气体是CO2，故答案为：CO2；
③生成的无毒气体时N2，据此书写化学方程式为：4NH3+3O2=2N2+6H2O，正极发生氧化反应，氧气在正极反应，注意时碱性环境，所以，正极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：4NH3+3O2=2N2+6H2O；O2+4e-+2H2O=4OH-．
| ||
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2
| ||
（2）①△H=反应物键能和-生成物键能和=945KJ/mol+3×436KJ/mol-6×391.06KJ/mol=-93.36 kJ/mol，所以，其热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）△H=-93.36 kJ/mol，故答案为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-93.36 kJ/mol；②计算可知反应是放热反应，升温，平衡逆向进行，平衡常数减小；
故答案为：减小；
③一定温度下，2L密闭容器中，5mol N2和5mol H2发生反应，达到平衡时，N2的转化率为20%，依据化学平衡三段式列式计算
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）
起始量（mol/L） 2.5 2.5 0
变化量（mol/L） 0.5 1.5 1.0
平衡量（mol/L） 2.0 1.0 1.0
平衡常数K=
| 12 |
| 2×13 |
该温度下反应的平衡常数的数值是0.5；
故答案为：0.5；
④氨气和HCl反应产生白烟，并且显碱性，所以，检查氨气是否泄露可采用的化学方法有：将湿润的红色石蕊试纸接近容器，观察试纸是否变蓝，如果变蓝说明有氨气泄露．（或蘸取浓盐酸接近容器，观察是否有白烟生成，如果有白烟生成说明管道泄露）；
故答案为：将湿润的红色石蕊试纸接近容器，观察试纸是否变蓝，如果变蓝说明有氨气泄露．（或蘸取浓盐酸接近容器，观察是否有白烟生成，如果有白烟生成说明管道泄露）；
（3）①氨的物质的量为3mol，吸收标准状况下44.8L SO2时．N原子3mol，S原子2mol，据原子守恒，在（NH4）2SO3中，其原子个数比N：S=2：1，在中，NH4HSO3，其原子个数比N：S=1：1，所以，生成物有（NH4）2SO3和NH4HSO3，故答案为：（NH4）2SO3和NH4HSO3；
②（NH4）2SO3溶液中，铵根和亚硫酸根都会水解，（NH4）2SO3显碱性说明，NH4++H2O
NH3?H2O+H+SO32-+H2O HSO3-+OH-，SO32-水解程度大于NH4+ 的水解程度使溶液中c（OH-）＞c（H+），溶液呈碱性，故答案为：NH4++H2O
NH3?H2O+H+SO32-+H2O HSO3-+OH-，SO32-水解程度大于NH4+ 的水解程度使溶液中c（OH-）＞c（H+），溶液呈碱性；③据电荷守恒有：c（NH4+）+c（H+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），溶液显中性，则，c（H+）=c（OH-），故a正确，b正确，c错误，故选：ab；
（4）①氨气是碱性气体，所以电解液最好选择碱性的，故答案为：碱性；
②空气中的CO2能和氨水反应，所以，滤去的气体是CO2，故答案为：CO2；
③生成的无毒气体时N2，据此书写化学方程式为：4NH3+3O2=2N2+6H2O，正极发生氧化反应，氧气在正极反应，注意时碱性环境，所以，正极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：4NH3+3O2=2N2+6H2O；O2+4e-+2H2O=4OH-．
点评：本题考查了电化学、热化学、化学平衡常数计算、电解质溶液以及物质检验等等，考查范围广，难度一般，需要学生在学习过程中抓住基础．
练习册系列答案
培优好卷单元加期末卷系列答案
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①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④使溴水褪色 ⑤使KMnO4酸性溶液褪色 ⑥与AgNO3溶液生成白色沉淀 ⑦聚合反应．
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