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【題目】肼(N2H4)和氨是氮的兩種常見化合物,在科學技術和生產中有廣泛應用.回答下列問題:

(1)N2H4中N原子核外最外層達到8電子穩(wěn)定結構.寫出N2H4的結構式:___________.

(2)實驗室用兩種固體制取NH3的反應化學方程式為_____________.

(3)NH3與NaClO反應可得到肼(N2H4),該反應的化學方程式為_____________.

(4)肼一空氣燃料電池是一種堿性環(huán)保電池,該電池放電時,負極的反應式為_____________.

(5)工業(yè)生產尿素的原理是以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2]反應的化學方程式為2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l),該反應的平衡常數(shù)和溫度關系如下:

T/℃

165

175

185

195

K

111.9

74.1

50.6

34.8

①焓變△H_________0(填“>”、“<”或“=”).

②在一定溫度和壓強下,若原料氣中的NH3和CO2的物質的量之比(氨碳比)\frac{n(NH_{3})}{n(CO_{2})}=x,如圖是氨碳比(x)與CO2平衡轉化率(α)的關系.α隨著x增大而增大的原因是_____________.圖中A點處,NH3的平衡轉化率為___________.

(6)在恒溫恒容密閉容器中按照甲、乙、丙三種方式分別投料,發(fā)生反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),測得甲容器中H2的平衡轉化率為40%.

n(N2)

n(H2)

n(NH3)

1mol

3mol

0mol

0.5mol

1.5mol

1mol

0mol

0mol

4mol

①判斷乙容器中反應進行的方向是_____________(填“正向或“逆向”)移動.

②達平衡時,甲、乙、丙三容器中NH3的體積分數(shù)大小順序為_____________。

(6)氨氣在純氧中燃燒,生成一種單質和水,試寫出該反應的化學方程式: ,科學家利用此原理,設計成氨氣一氧氣燃料電池,則通入氨氣的電極是 (填“正極”或“負極”);堿性條件下,該電極發(fā)生反應的電極反應式為 。

(7)一定條件下,某密閉容器中發(fā)生反應:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)。在一定體積的密閉容器中,為使該反應的反應速率增大,且平衡向正反應方向移動,下列措施中可采用的是 (填字母代號)。

a.增大壓強 b.適當升高溫度 c.增大O2的濃度 d.選擇高效催化劑

(8)如果某氨水的電離程度為1%,濃度為0.01 mol/LMgCl2溶液滴加氨水至開始產生沉淀時(不考慮溶液體積變化),溶液中的NH3·H2O的濃度為 {已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12]}

【答案】(1)

(2)

(3)

(4)

(5)①< ;②c(NH3增大,平衡正向移動;42%

(6)4NH3+3O22N2+6H2O, 負極 2NH3+6OH-6e= N2+6H2O (7)C (8)0.002 mol/L

【解析】

試題分析:(1)聯(lián)氨N2H4中N原子與其它三個原子成鍵,達到8電子穩(wěn)定結構,結構式為,因此,本題正確答案是:;

(2)制取氨氣的反應物是氯化銨與熟石灰,生成物是氯化鈣、水和氨氣:,因此,本題正確答案是:;

(3)NH3與NaClO發(fā)生氧化還原反應可得到肼(N2H4)、氯化鈉和水,所以該反應的化學方程式為:,

因此,本題正確答案是:;

(4)肼一空氣燃料堿性電池中,負極上肼失電子和氫氧根離子反應生成水和氮氣,電極反應式為:,因此,本題正確答案是:.

(5)①平衡常數(shù)隨溫度升高減小,說明正反應為放熱反應,△H<0,因此,本題正確答案是:<;

2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l),圖象分析判斷,增大氨氣濃度平衡正向進行,因此,本題正確答案是:c(NH3)增大,平衡正向移動;A點處x=3,原料氣中的NH3和CO2的物質的量之比為3,二氧化碳轉化率為63%,假設氨氣為3mol,二氧化碳為1mol,則反應的二氧化碳為0.63mol,根據化學方程式2NH3(g) + CO2(g) CO(NH2)2(l) + H2O(l)反應的氨氣為1.26mol,NH3的平衡轉化率=1.26mol/3mol*100%=42% 因此,本題正確答案是:42%;

(6)①甲、乙、丙三種方式分別投料形成的平衡不但等效也等同,甲容器平衡時N2、H2、NH3的物質的量分別為:0.6mol、1.8mol、0.8mol,則乙容器中反應進行的方向是逆向移動,因此,本題正確答案是:逆向;②根據甲、乙、丙三種方式分別投料形成的平衡不但等效也等同,各物質的體積分數(shù)相等,因此,本題正確答案是:甲=乙=丙;

(7)加大反應物濃度,平衡正向移動

練習冊系列答案
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2Fe3++ FeS2=2S↓+3Fe2+

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離子

離子濃度(mol·L-1

還原前

還原后

SO42-

3.2

3.5

Fe2+

0.15

(3)稱取23.52g新制莫爾鹽,溶于水配成溶液并分成兩等份。一份加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀13.98g;另一份用0.2000mol/LK2Cr2O7酸性溶液滴定,當Cr2O72-恰好完全被還原為Cr3+時,消耗溶液的體積為25.00mL。試確定莫爾鹽的化學式__________。

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