Question

【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)
甲	1mol	3mol	0mol
乙	0.5mol	1.5mol	1mol
丙	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]}

Answer 1

【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:<;

②2NH3(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(jù)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(jù)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