问题 填空题

大气固氮和合成氮是周氮的重要形式。下表是大气固氮和合成氨的部分K值:

 N2+O22NON2+3H22NH3
温度25℃2000℃25℃400℃
平衡常数K3.84×10-310.15×108200
 

(1)大气固氮是_______(“吸热”、“放热”)反应;人工固氮对农业意义十分重大,根据表中数据,可推知合成氨最重要的研究方向是______________________________________。

(2)工业合成氨原料气的制备主要方法如下:

①以空气为原料制备N2,其方法是______________________________________。

②以焦炭和水为原料制备H2,反应原理为____________________、__________________。

H2中混有的CO可用醋酸亚铜氨溶液吸收,以防止合成氨时催化剂中毒:

CO(g)+Cu(NH3)2Ac(aq) Cu(NH3)2AC·CO(aq)+Q(Q>0)

要从除杂后的溶液中“再生”出醋酸亚铜氨,可________(“升”“降”)温、____(“增”“降”)压。

(3)液氨和水类似,也能自离解(电离):NH3+NH3NH4++NH2-

①液氨的离子积可以表示为________________。

②25℃时,液氨的离子积K=1.0×10-30。若将NaNH2固体加入液氨中,则所得溶液中不存在的关系式是(设温度保持不变)_________ (选填编号)

a.c(Na+)=c(NH2-)    b.c(NH4+)·c(NH2-)=1.0×10-30     c.c(NH2-)> c(NH4+)

(4)若在液氨中NaNH2和NH4Cl都能完全电离,则用标准NaNH2液氨溶液滴定未知浓度NH4Cl液氨溶液时,反应的离子方程式为_______________________。

答案

(1)吸热(1分);寻找常温下能发生反应的催化剂(1分)。

(2)①将空气加压使其液化,然后蒸发(蒸馏),分离出氮气和氧气。(或将碳在空气中燃烧,除去CO2)(1分)。

②C(s)+ H2O (g)CO+ H2(1铃);CO+ H2O (g)CO2+ H2O(1分);升、降(2分)。

(3)① K= c(NH4+)•c(NH2-)(1分)  ②a(2分)

(4)NH4++ NH2-→2NH3(2分)

题目分析:(1)根据表中数据,温度升高,平衡常数增加,说明大气固氮是吸热反应;人工固氮对农业意义十分重大,根据表中数据,可推知合成氨最重要的研究方向是寻找常温下能发生反应的催化剂。

(2)①以空气为原料制备N2,其方法是将空气加压使其液化,然后蒸发(蒸馏),分离出氮气和氧气。(或将碳在空气中燃烧,除去CO2)。②以焦炭和水为原料制备H2,反应原理为C(s)+ H2O (g)=CO+ H2(1铃);CO+ H2O (g)=CO2+ H2O。CO(g)+Cu(NH3)2Ac(aq) Cu(NH3)2AC·CO(aq)+Q(Q>0)正反应是放热反应, 要从除杂后的溶液中“再生”出醋酸亚铜氨,可升温降压,可使平衡左移即可。

(3)NH3+NH3NH4++NH2-。①液氨的离子积可以表示为K= c(NH4+)•c(NH2-)。②由于液氨能电离出NH2-,当加入NaNH2时电离出NH2-的量和钠离子的量肯定相等,但加上原NH2-时,就有c(Na+)<(NH2-) ,a错误;

(4)若在液氨中NaNH2和NH4Cl都能完全电离,则用标准NaNH2液氨溶液滴定未知浓度NH4Cl液氨溶液时,反应的离子方程式为NH4++ NH2-→2NH3

单项选择题 A1型题
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