精选问答
氨是重要的化工产品和化工原料.(1)氨的结构式是.(2)已知:①合成氨的热化学方程式是.②该反应的化学平衡常数K的表达式K=c2(NH3)c(N2)•c3(H2)c2(NH3)c(N2)•c3(H2).降低温度,该反应的化学平衡常数K.(填“增大”、“减小’’或“不变”).(3)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图l所示.电池正极的电极反应式是,A是.(4)用氨合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(1)

2019-04-20

氨是重要的化工产品和化工原料.
(1)氨的结构式是______.
(2)已知:
①合成氨的热化学方程式是______.
②该反应的化学平衡常数K的表达式K=
c2(NH3)
c(N2)•c3(H2)
c2(NH3)
c(N2)•c3(H2)
.降低温度,该反应的化学平衡常数K______.(填“增大”、“减小’’或“不变”).
(3)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图l所示.电池正极的电极反应式是______,A是______.

(4)用氨合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH22(1)+H2O(g).工业生产时,原料气带有水蒸气.如图2表示CO2的转化率与氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]、水碳比[n(H2O)/n(CO2)]的变化关系.
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是______.(填Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)
②测得B点(x1,60)氨的转化率为0.4,则x1=______.
优质解答
(1)氨的分子中氮与氢原子之间形成一对共用电子对,所以氨的电子式是,将共用电子对换成短线即为结构式,氨气的结构式为:
故答案为:
(2)①反应的△H=反应物的总键能-生成物的总键能,则合成氨的焓变为:△H=946kJ/mol+3×436kJ/mol-3×391×2kJ/mol=-92kJ/mol,所以合成氨的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ/mol,
故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ/mol;
②反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的平衡常数表达式为:K=
c2(NH3)
c(N2)•c3(H2)

该反应放热,所以降温,平衡正向移动,生成物浓度增大,反应物浓度减小,化学平衡常数将增大,
故答案为:
c2(NH3)
c(N2)•c3(H2)
;增大;
(3)该电池的本质反应是合成氨反应,所以正极是氮气发生还原反应,电极反应式为N2+8H++6e-=2NH4+
生成的铵根离子与溶液中的氯化氢结合生成氯化铵,所以A是NH4Cl,
故答案为:N2+8H++6e-=2NH4+;NH4Cl;
(4)①根据图2可知,氨碳比一定时,水碳比越大,说明原料气中含二氧化碳越少,二氧化碳的转化率越低,所以二氧化碳转化率最低的即为水碳比最大的,则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是Ⅲ曲线,
故答案为:Ⅲ;
②B点二氧化碳的转化率为60%,氨气的转化率是40%,
设NH3、CO2的起始物质的量分别为x、y,
则:x×40%×
1
2
=y×60%,
解得:
x
y
=x1=3,
故答案为:3.
(1)氨的分子中氮与氢原子之间形成一对共用电子对,所以氨的电子式是,将共用电子对换成短线即为结构式,氨气的结构式为:
故答案为:
(2)①反应的△H=反应物的总键能-生成物的总键能,则合成氨的焓变为:△H=946kJ/mol+3×436kJ/mol-3×391×2kJ/mol=-92kJ/mol,所以合成氨的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ/mol,
故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ/mol;
②反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的平衡常数表达式为:K=
c2(NH3)
c(N2)•c3(H2)

该反应放热,所以降温,平衡正向移动,生成物浓度增大,反应物浓度减小,化学平衡常数将增大,
故答案为:
c2(NH3)
c(N2)•c3(H2)
;增大;
(3)该电池的本质反应是合成氨反应,所以正极是氮气发生还原反应,电极反应式为N2+8H++6e-=2NH4+
生成的铵根离子与溶液中的氯化氢结合生成氯化铵,所以A是NH4Cl,
故答案为:N2+8H++6e-=2NH4+;NH4Cl;
(4)①根据图2可知,氨碳比一定时,水碳比越大,说明原料气中含二氧化碳越少,二氧化碳的转化率越低,所以二氧化碳转化率最低的即为水碳比最大的,则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是Ⅲ曲线,
故答案为:Ⅲ;
②B点二氧化碳的转化率为60%,氨气的转化率是40%,
设NH3、CO2的起始物质的量分别为x、y,
则:x×40%×
1
2
=y×60%,
解得:
x
y
=x1=3,
故答案为:3.
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