问题 填空题

分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。 

①该反应的热化学方程式是                                             

②简述一种检查氨气是否泄露可采用的化学方法:                         

(3)下表是当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后,在200℃、400℃、600℃下,反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。

①曲线a对应的温度是       

②关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是       (填字母)。

A. 及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率

B. 加催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率

C. 上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=" K(Q)" >K(N)

③ M点对应的H2转化率是              

(4)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3 mol ,吸收标准状况下44.8 L SO2时,溶液中的溶

质为                                 

② (NH4)2SO3显碱性,用化学平衡原理解释                                    

③ NH4HSO3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-)

(5)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:

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                          

答案

(1)2NH4Cl +Ca(OH)22NH3↑+CaCl2 +2H2O  (1分)

(2)①N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)   H= -93.36 kJ/mol (1分)

②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。) (1分)

(3)① 200℃(1分)     ② AC(1分)    ③ 75%(1分)

(4)① (NH4)2SO3和NH4HSO3(1分)

② NH4+ + H2ONH3·H2O + H+   SO32+H2OHSO3+ 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。(1分)

③ a  b(2分)

(5)①碱性(1分  ②CO2(1分) ③ 4NH3+ 3O2= 2N2 + 6H2O (1分) 

3O2 + 12e+ 6H2O = 12OH(1分)或  O2 + 4e+ 2H2O = 4OH

题目分析:(1)实验室制取氨气的化学方程式是2NH4Cl +Ca(OH)22NH3↑+CaCl2 +2H2O。

(2)①该反应的△H="945" kJ/mol+3×(436 kJ/mol)-6×(-391.06 kJ/mol)=-93.36 kJ/mol。

②检查氨气是否泄露有: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。

(3)①曲线a的NH3的物质的量分数最大,而合成氨为放热反应,故对应的温度最低,是200℃。

②A.及时分离出NH3可以使平衡正向移动,可以提高H2的平衡转化率;

B. 加催化剂能加快反应速率,但不能破坏破坏,不能提高H2的平衡转化率;

C.合成氨为体积缩小的反应,压强越高平衡常数K越大,故K(M)=" K(Q)" >K(N)。

③N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)

1    3            0

变化:1x  3x            2x

M点对应 =60%,H2转化率75%。

(4)① 当氨水中所含氨的物质的量为3 mol ,吸收标准状况下44.8 L即2molSO2时,溶液中的溶

质含NH与S的个数比为3:2,故是1:1的(NH4)2SO3和NH4HSO3

② (NH4)2SO3显碱性,是SO水解的缘故。

③ NH4HSO3显酸性。用氨水吸收SO2,当吸收液显中性时,

a.因为c(NH4)+ c(H)= 2c(SO32) + c(HSO3)+ c(OH),中性得出c(NH4) = 2c(SO32)+ c(HSO3);

b.NH为盐直接电离的离子,SO是HSO电离的离子,即c(NH4)> c(SO32-);

c.由电荷守恒:c(NH4)+ c(H+)="2" c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)

(5)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是N2和水,即4NH3+ 3O2= 2N2 + 6H2O,正极的电极反应方是O2 + 4e+ 2H2O = 4OH

单项选择题
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