Question

【題目】氮的固定對工農(nóng)業(yè)及人類生存具有重大意義。

Ⅰ.合成氨是最重要的人工固氮：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。

（1）下列關(guān)于該反應(yīng)的說法中，正確的是 。

A．△H＞0,△S＞0 B．△H＞0，△S＜0

C．△H＜0,△S＞0 D．△H＜0,△S＜0

（2） —定溫度下，在容積為1L的密閉容器中，加入ImolN2和3molH2，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為60%，則此條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K= (此處不要求寫單位)；保持容器體積不變，再向容器中加入lmolN2，3molH2反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，氫氣的轉(zhuǎn)化率將 (填“增大”、“減小”或“不變”)

（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若將22.4mL的氨氣通入100mLpH為2的鹽酸中.則溶液中各離子濃度的順序由大到小為 。

（4）將氨氣通入盛有CaSO4懸濁液的沉淀池中，再通入適量的CO2氣體，充分反應(yīng)后，過濾所得濾液為(NH4)2SO4溶液，該過程的化學(xué)方程式為 。

II.隨著研究的不斷深入，科學(xué)家發(fā)明了越來越多有關(guān)氮的固定方法。

（5）20世紀(jì)末，科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì)，用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極，實(shí)現(xiàn)常壓、570℃高溫的電解法合成氨，提高了反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，其實(shí)驗(yàn)簡圖如下，陰極的電極反應(yīng)式為 。

（6）近年，又有科學(xué)家提出在常溫、常壓、催化劑等條件下合成氨氣的新思路，反應(yīng)原理為：

2N2(g)+6H2O(I) 4NH3(g)+3O2(g)，則其反應(yīng)熱△H= 。(已知：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1；2H2(g)+O2(g) 2H2O(I) △H=-571.6kJ·mol-1)

Answer 1

【答案】（1）D (2分)（2）)25/12 (或2.08) (2分)；增大(2分)

（3）c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) (2分)

（4）CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4 (2 分)

（5）N2+6e-+6H+ = 2NH3 (2 分)（6）+1530.0kJ·mol-1 (2分)

【解析】

試題分析：（1）B．此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且向體積減小的方向進(jìn)行，△H＞0，且是熵境故D正確；A．△S＞0，故A正確；（2）1molNH3和10-3molHCl反應(yīng)生成NH4Cl，溶液中氯化銨物質(zhì)的量為10-3mol，一水合氨物質(zhì)的量1-0.001=0.999mol；所以溶液中離子濃度大小為：c（NH4+）＞c（OH-）＞c（Cl-）＞c（H+）；

（2）K==25/12； 保持容器體積不變，再向容器中加入lmolN2，3molH2反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡向正方向進(jìn)行，氫氣的轉(zhuǎn)化率將增大；

（3）1molNH3和10-3molHCl反應(yīng)生成NH4Cl，溶液中氯化銨物質(zhì)的量為10-3mol，一水合氨物質(zhì)的量

（4）將氨氣通入盛有CaSO4懸濁液的沉淀池中，再通入足量的CO2，過濾后即可得到（NH4）2SO4．沉淀為CaCO3，說明CaCO3更難溶，CaSO4與CaCO3的構(gòu)成類型相同為AB型，相同類型溶解度越小，溶度積越小，故Ksp（CaSO4）＞Ksp（CaCO3），該過程的化學(xué)方程式為：CaSO4+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4；

（5）電解池中氮?dú)庠陉帢O得電子生成氨氣，其電極方程式為：N2+6e-+6H+=2NH3；

（6）已知：①N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92.4kJmol-1，

②2H2（g）+O2（g）2H2O（l）△H=-571.6kJmol-1，

由蓋斯定律：①×2-②×3得2N2（g）+6H2O（l）4NH3（g）+3O2（g），

△H=（-92.4kJmol-1）×2-（-571.6kJmol-1）×3=+1530 kJmol-1。