NH3是一种重要的化工原料,可用来制备肼、硝酸、硝酸铵和氯胺等.(1)N2和H2以物质的量之比为1:3在不同温度和压强下发生反应:N2+3H2⇌2NH3,测得平衡体系中NH3的物质的量分数如图1.①下列途径可提高氨气产率的是(填字母).a.采用常温条件b.采用适当的催化剂c.将原料气加压d.将氨液化,不断移去液氨②如图1中所示的平衡体系中NH3的物质的量分数为0.549和0.478时,该反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1(填“>”“<”或“=”)K2.(2)肼(N2H4)是一种火箭燃料.已
2019-11-27
NH3是一种重要的化工原料,可用来制备肼、硝酸、硝酸铵和氯胺等.
(1)N2和H2以物质的量之比为1:3在不同温度和压强下发生反应:N2+3H2⇌2NH3,测得平衡体系中NH3的物质的量分数如图1.
①下列途径可提高氨气产率的是___(填字母).
a.采用常温条件
b.采用适当的催化剂
c.将原料气加压
d.将氨液化,不断移去液氨
②如图1中所示的平衡体系中NH3的物质的量分数为0.549和0.478时,该反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1___(填“>”“<”或“=”)K2.
(2)肼(N2H4)是一种火箭燃料.已知:
N2(g)+2O2(g)═2NO2(g);△H=+67.7kJ•mol-1
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g);△H=-534.0kJ•mol-1
NO2(g)═ N2O4(g);△H=-28.0kJ•mol-1
①反应2N2H4(g)+N2O4(g)═3N2(g)+4H2O(g)的△H=___kJ•mol-1.
②氨气与次氯酸钠溶液反应生成肼的离子方程式为___.
(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3,其工作原理如图2.
①阴极的电极反应式为___.
②将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3,则通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为___.
(4)饮用水消毒时,氯胺(NH2Cl等)在酸性条件下具有良好的效果,其原因是___.
优质解答
(1)①a.采用常温条件,化学反应速率慢,故a错误;
b.采用适当的催化剂,加快合成氨的速率,故b正确;
c.将原料气加压,加快了合成氨的速率,平衡正向移动,故c正确;
d.将氨液化,不断移去液氨,平衡正向移动,故d正确;
故答案为:bcd;
②图1中所示的平衡体系中NH3的物质的量分数为0.549和0.478时的温度都是400℃,温度相同,化学平衡常数相等,故答案为:=;
(2)①已知a.N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol,
b.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ/mol,
c.NO2(g)═N2O4(g);△H=-28.0kJ•mol-1,
由盖斯定律b×2-a-c×2得到:热化学方程式:2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1079.7 kJ/mol,
故答案为:-1079.7;
②氨气与次氯酸钠溶液反应生成肼、氯化钠、水,化学方程式为2NH3+NaClO═NaCl+N2H4+H2O,离子方程式为2NH3+ClO-═Cl-+N2H4+H2O,
故答案为:2NH3+ClO-═Cl-+N2H4+H2O;
(3)①工业上电解NO制备 NH4NO3,由装置图可知阳极发生氧化反应,NO被氧化生成NO3-,阴极发生还原反应,NO被还原生成NH4+,阳极反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,阴极反应为:NO+5e-+6H+=NH4++H2O,
故答案为:NO+5e-+6H+═NH4++H2O;
②总反应方程式为:8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,生成的硝酸和反应的NO的物质的量之比等于2:8=1:4,通入的NH3的物质的量至少应与生成的硝酸的物质的量相等,因此通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为1:4,
故答案为:1:4;
(4)氯胺与水反应存在平衡:NH2Cl+H2O⇌NH3+HClO,酸性条件下,减小了NH3的浓度,平衡右移使次氯酸浓度变大,
故答案为:氯胺与水反应存在平衡:NH2Cl+H2O⇌NH3+HClO,酸性条件下平衡右移使次氯酸浓度变大.
(1)①a.采用常温条件,化学反应速率慢,故a错误;
b.采用适当的催化剂,加快合成氨的速率,故b正确;
c.将原料气加压,加快了合成氨的速率,平衡正向移动,故c正确;
d.将氨液化,不断移去液氨,平衡正向移动,故d正确;
故答案为:bcd;
②图1中所示的平衡体系中NH3的物质的量分数为0.549和0.478时的温度都是400℃,温度相同,化学平衡常数相等,故答案为:=;
(2)①已知a.N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol,
b.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ/mol,
c.NO2(g)═N2O4(g);△H=-28.0kJ•mol-1,
由盖斯定律b×2-a-c×2得到:热化学方程式:2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1079.7 kJ/mol,
故答案为:-1079.7;
②氨气与次氯酸钠溶液反应生成肼、氯化钠、水,化学方程式为2NH3+NaClO═NaCl+N2H4+H2O,离子方程式为2NH3+ClO-═Cl-+N2H4+H2O,
故答案为:2NH3+ClO-═Cl-+N2H4+H2O;
(3)①工业上电解NO制备 NH4NO3,由装置图可知阳极发生氧化反应,NO被氧化生成NO3-,阴极发生还原反应,NO被还原生成NH4+,阳极反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,阴极反应为:NO+5e-+6H+=NH4++H2O,
故答案为:NO+5e-+6H+═NH4++H2O;
②总反应方程式为:8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,生成的硝酸和反应的NO的物质的量之比等于2:8=1:4,通入的NH3的物质的量至少应与生成的硝酸的物质的量相等,因此通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为1:4,
故答案为:1:4;
(4)氯胺与水反应存在平衡:NH2Cl+H2O⇌NH3+HClO,酸性条件下,减小了NH3的浓度,平衡右移使次氯酸浓度变大,
故答案为:氯胺与水反应存在平衡:NH2Cl+H2O⇌NH3+HClO,酸性条件下平衡右移使次氯酸浓度变大.