合成氨工業(yè)對(duì)化學(xué)工業(yè)和國(guó)防工業(yè)具有重要意義.
(1)常溫下氨氣極易溶于水,其水溶液可以導(dǎo)電.
①用方程式表示氨氣溶于水的過程中存在的可逆過程
NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-
NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-

②氨水中水電離出的c(OH-
10-7mol/L(填寫“>”、“<”或“=”)
③將相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的氨水和鹽酸混合后,溶液中離子濃度由大到依次為
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-

(2)氨氣具有還原性,在銅的催化作用下,氨氣和氟氣反應(yīng)生成A和B.A為銨鹽,B在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為氣態(tài).在此反應(yīng)中,若每反應(yīng)1體積氨氣,同時(shí)反應(yīng)0.75體積氟氣;若每反應(yīng)8.96L氨氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),同時(shí)生成0.3molA.
①寫出氨氣和氟氣反應(yīng)的化學(xué)方程式
4NH3+3F2
 Cu 
.
 
NF3+3NH4F(催化劑要注明是銅)
4NH3+3F2
 Cu 
.
 
NF3+3NH4F(催化劑要注明是銅)
;
②在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,每生成1mol B,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為
6
6
mol.
(3)Ⅰ在某壓強(qiáng)恒定的密閉容器中加入2mol N2和4mol H2,發(fā)生如下反應(yīng):
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol達(dá)到平衡時(shí),體積為反應(yīng)前的三分之二.求:
①達(dá)到平衡時(shí),N2的轉(zhuǎn)化率為
50%
50%

②若向該容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3,且a、b、c均>0,在相同條件下達(dá)到平衡時(shí),混合物中各組分的物質(zhì)的量與上述平衡相同.試比較反應(yīng)放出的能量:①
②(填“>”、“<”或“=”)
Ⅱ若將2mol N2和4mol H2放入起始體積相同的恒容容器中,在與Ⅰ相同的溫度下達(dá)到平衡.
③試比較平衡時(shí)NH3的濃度:Ⅰ
Ⅱ(填“>”、“<”或“=”).
分析:(1)①氨氣和水反應(yīng)生成一水合氨,一水合氨電離生成銨根離子和氫氧根離子;
②酸或堿抑制水電離;  
③相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的氨水和鹽酸恰好反應(yīng)生成氯化銨,氯化銨易水解而使其溶液呈酸性,結(jié)合電荷守恒確定離子濃度大;
(2)在銅的催化作用下,氨氣和氟氣反應(yīng)生成A和B.A為銨鹽,為氟化銨,B在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為氣態(tài),在此反應(yīng)中,若每反應(yīng)1體積氨氣,同時(shí)反應(yīng)0.75體積氟氣,氨氣和氟氣的計(jì)量數(shù)之比是1:0.75=4:3,若每反應(yīng)8.96L氨氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),同時(shí)生成0.3molA,則氨氣和氟化銨的計(jì)量數(shù)之比=
8.96L
22.4L/mol
:0.3mol=4:3,根據(jù)原子守恒知,生成的另一種物質(zhì)是NF3;
(3)①在恒壓的密閉容器中,混合氣體的物質(zhì)的量之比等于其體積之比,利用差量法計(jì)算參加反應(yīng)的氮?dú)猓俳Y(jié)合轉(zhuǎn)化率進(jìn)行計(jì)算;
②相同條件下達(dá)到平衡時(shí),混合物中各組分的物質(zhì)的量與①中平衡相同,說明兩平衡為完全等效平衡,①中轉(zhuǎn)化率比②中的高,參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量較②多;
③恒容條件下的轉(zhuǎn)化率較小,氨氣的濃度較。
解答:解:(1)①氨氣和水反應(yīng)生成一水合氨,一水合氨電離生成銨根離子和氫氧根離子,反應(yīng)方程式為:NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-,故答案為:NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-;
②氨水溶液呈堿性,抑制水電離,所以c(OH-)<10-7mol/L,故答案為:<;  
③相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的氨水和鹽酸恰好反應(yīng)生成氯化銨,氯化銨易水解而使其溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-),結(jié)合溶液中電荷守恒得c(Cl-)>c(NH4+),所以溶液中離子濃度大小順序是:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),
故答案為:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);
(2)在銅的催化作用下,氨氣和氟氣反應(yīng)生成A和B.A為銨鹽,為氟化銨,B在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為氣態(tài),在此反應(yīng)中,若每反應(yīng)1體積氨氣,同時(shí)反應(yīng)0.75體積氟氣,氨氣和氟氣的計(jì)量數(shù)之比是1:0.75=4:3,若每反應(yīng)8.96L氨氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),同時(shí)生成0.3molA,則氨氣和氟化銨的計(jì)量數(shù)之比=
8.96L
22.4L/mol
:0.3mol=4:3,根據(jù)原子守恒知,生成的另一種物質(zhì)是NF3;
①銅作催化劑條件下,氨氣和氟氣反應(yīng)生成氟化銨和三氟化氮,反應(yīng)方程式為:4NH3+3F2 
 Cu 
.
 
NF3+3NH4F(催化劑要注明是銅),
故答案為:4NH3+3F2 
 Cu 
.
 
NF3+3NH4F(催化劑要注明是銅);
②在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,每生成1mol B,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=1mol(3+3)=6mol,故答案為:6;
(3)①在恒壓的密閉容器中,混合氣體的物質(zhì)的量之比等于其體積之比,反應(yīng)后氣體減少的物質(zhì)的量=
1
3
(2+4)mol=2mol
,根據(jù)方程式知,參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量=混合氣體減少的物質(zhì)的量的一半=1mol,所以氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率=
1mol
2mol
×100%=50%
,故答案為:50%;
②相同條件下達(dá)到平衡時(shí),混合物中各組分的物質(zhì)的量與①中平衡相同,說明兩平衡為完全等效平衡,平衡時(shí)氨氣的物質(zhì)的量相同,由于②中起始含有cmol NH3,故②中反應(yīng)生成的氨氣比①少,①中參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量較②多,所以放出的熱量①>(2),故答案為:>;
③恒容條件下反應(yīng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氣體的物質(zhì)的量逐漸減小,則壓強(qiáng)逐漸減小,抑制平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以恒容條件下的轉(zhuǎn)化率較小,氨氣的濃度較小,故答案為:>.
點(diǎn)評(píng):本題考查較綜合,涉及平衡移動(dòng)原理、離子濃度大小的比較等知識(shí)點(diǎn),這些都是學(xué)習(xí)難點(diǎn),注意分析恒容和恒壓條件下物質(zhì)轉(zhuǎn)化率的不同點(diǎn),為易錯(cuò)點(diǎn).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2008?佛山一模)(1)合成氨工業(yè)對(duì)化學(xué)工業(yè)和國(guó)防工業(yè)具有重要意義.工業(yè)合成
氨的原理是:N2+3H2
20-50MPa
500℃、鐵觸煤
2NH3△H<0,生產(chǎn)流程如圖1所示.
①X的化學(xué)式為
NH3
NH3

②圖中條件選定的主要原因是(選填字母序號(hào))
BC
BC
;
A.升高溫度、增大壓強(qiáng)均有利于氨的合成
B.鐵觸媒在該溫度時(shí)活性大
C.工業(yè)生產(chǎn)受動(dòng)力、材料、設(shè)備等條件的限制
③改變反應(yīng)條件,會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng).圖2表示隨條件改變,氨氣的百分含量的變化趨勢(shì).當(dāng)橫坐標(biāo)為壓強(qiáng)時(shí),變化趨勢(shì)正確的是(選填字母序號(hào))
c
c
,當(dāng)橫坐標(biāo)為溫度時(shí),變化趨勢(shì)正確的是(選填字母序號(hào))
a
a

(2)常溫下氨氣極易溶于水,其水溶液可以導(dǎo)電.
④用方程式表示氨氣溶于水且顯弱堿性的過程:
NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-
NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-
;
⑤氨水中水電離出的c(OH-
  10-7 mol?L-1(填寫“>”、“<”或“=”);
⑥將相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的氨水和鹽酸混合后,溶液中離子濃度由大到小依次為
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(1)合成氨工業(yè)對(duì)化學(xué)工業(yè)和國(guó)防工業(yè)具有重要意義。工業(yè)合成氨生產(chǎn)示意圖如圖甲所示。

①X的化學(xué)式為__________,屬于________(填“極性”或“非極性”)分子。

②圖甲中條件選定的主要原因是(選填字母序號(hào),下同)________。

A.溫度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響

B.鐵觸媒在該溫度時(shí)活性大

C.工業(yè)生產(chǎn)受動(dòng)力、材料、設(shè)備等條件的限制

③改變反應(yīng)條件,會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng)。圖乙表示隨條件改變,氨氣的百分含量的變化趨勢(shì)。當(dāng)橫坐標(biāo)為壓強(qiáng)時(shí),變化趨勢(shì)正確的是________,當(dāng)橫坐標(biāo)為溫度時(shí),變化趨勢(shì)正確的是__________。

(2)常溫下氨氣極易溶于水,其水溶液可以導(dǎo)電。

①用方程式表示氨氣溶于水的過程中存在的可逆反應(yīng):

___________________________________________________________________。

②氨水中水電離出的c(H+)___________10-7 mol/L(填“>”、“<”或“=”)。

③將氨水和鹽酸混合后,某同學(xué)推測(cè)該溶液中各離子濃度大小順序可能有如下四種關(guān)系:

A.c(Cl)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH)            B.c(Cl)>c(NH4+)>c(OH)>c(H+)

C.c(Cl)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH)            D.c(NH4+)>c(Cl)>c(OH)>c(H+)

Ⅰ、若溶液中只溶解了一種溶質(zhì),該溶質(zhì)的名稱是              ,上述離子濃度大小順序關(guān)系中正確的是(選填序號(hào))                         。

Ⅱ、若上述關(guān)系中C是正確的,則溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式是                   。

Ⅲ、若該溶液中由體積相等的稀鹽酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,則混合前

c(HCl)            c(NH3·H2O)(填“>”、“<”、或“=”,下同),混合后溶液中c(NH4+)與c(Cl)的關(guān)系c(NH4+            c(Cl)。

(3)氨氣具有還原性,在銅的催化作用下,氨氣和氟氣反應(yīng)生成X和Y兩種物質(zhì)。X為銨鹽,Y在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為氣態(tài)。在此反應(yīng)中,若每反應(yīng)1體積氨氣,同時(shí)反應(yīng)0.75體積氟氣;若每反應(yīng)8.96 L氨氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),同時(shí)生成0.3 mol X。

①寫出氨氣和氟氣反應(yīng)的化學(xué)方程式: ___________________________________。

②在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,每生成1 mol Y,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為___________mol。

(4)已知液態(tài)NH3與H2O相似,也可以發(fā)生微弱的電離,電離出含有相同電子數(shù)的微粒,則液態(tài)NH3的電離方程式為:                                         

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2010年四川省瀘州天立學(xué)校高二上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)合成氨工業(yè)對(duì)化學(xué)工業(yè)和國(guó)防工業(yè)具有重要意義。工業(yè)合成氨生產(chǎn)示意圖如圖甲所示。

①X的化學(xué)式為__________,屬于________(填“極性”或“非極性”)分子。
②圖甲中條件選定的主要原因是(選填字母序號(hào),下同)________。
A.溫度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響
B.鐵觸媒在該溫度時(shí)活性大
C.工業(yè)生產(chǎn)受動(dòng)力、材料、設(shè)備等條件的限制
③改變反應(yīng)條件,會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng)。圖乙表示隨條件改變,氨氣的百分含量的變化趨勢(shì)。當(dāng)橫坐標(biāo)為壓強(qiáng)時(shí),變化趨勢(shì)正確的是________,當(dāng)橫坐標(biāo)為溫度時(shí),變化趨勢(shì)正確的是__________。
(2)常溫下氨氣極易溶于水,其水溶液可以導(dǎo)電。
①用方程式表示氨氣溶于水的過程中存在的可逆反應(yīng):
___________________________________________________________________。
②氨水中水電離出的c(H+)___________10-7 mol/L(填“>”、“<”或“=”)。
③將氨水和鹽酸混合后,某同學(xué)推測(cè)該溶液中各離子濃度大小順序可能有如下四種關(guān)系:
A.c(Cl)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH)           B.c(Cl)>c(NH4+)>c(OH)>c(H+)
C.c(Cl)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH)           D.c(NH4+)>c(Cl)>c(OH)>c(H+)
Ⅰ、若溶液中只溶解了一種溶質(zhì),該溶質(zhì)的名稱是             ,上述離子濃度大小順序關(guān)系中正確的是(選填序號(hào))                        
Ⅱ、若上述關(guān)系中C是正確的,則溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式是                   
Ⅲ、若該溶液中由體積相等的稀鹽酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,則混合前
c(HCl)            c(NH3·H2O)(填“>”、“<”、或“=”,下同),混合后溶液中c(NH4+)與c(Cl)的關(guān)系c(NH4+           c(Cl)。
(3)氨氣具有還原性,在銅的催化作用下,氨氣和氟氣反應(yīng)生成X和Y兩種物質(zhì)。X為銨鹽,Y在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為氣態(tài)。在此反應(yīng)中,若每反應(yīng)1體積氨氣,同時(shí)反應(yīng)0.75體積氟氣;若每反應(yīng)8.96 L氨氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),同時(shí)生成0.3 mol X。
①寫出氨氣和氟氣反應(yīng)的化學(xué)方程式: ___________________________________。
②在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,每生成1 mol Y,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為___________mol。
(4)已知液態(tài)NH3與H2O相似,也可以發(fā)生微弱的電離,電離出含有相同電子數(shù)的微粒,則液態(tài)NH3的電離方程式為:                                         

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科目:高中化學(xué) 來源:2010年四川省瀘州天立學(xué)校高二上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)合成氨工業(yè)對(duì)化學(xué)工業(yè)和國(guó)防工業(yè)具有重要意義。工業(yè)合成氨生產(chǎn)示意圖如圖甲所示。

①X的化學(xué)式為__________,屬于________(填“極性”或“非極性”)分子。

②圖甲中條件選定的主要原因是(選填字母序號(hào),下同)________。

A.溫度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響

B.鐵觸媒在該溫度時(shí)活性大

C.工業(yè)生產(chǎn)受動(dòng)力、材料、設(shè)備等條件的限制

③改變反應(yīng)條件,會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng)。圖乙表示隨條件改變,氨氣的百分含量的變化趨勢(shì)。當(dāng)橫坐標(biāo)為壓強(qiáng)時(shí),變化趨勢(shì)正確的是________,當(dāng)橫坐標(biāo)為溫度時(shí),變化趨勢(shì)正確的是__________。

(2)常溫下氨氣極易溶于水,其水溶液可以導(dǎo)電。

①用方程式表示氨氣溶于水的過程中存在的可逆反應(yīng):

___________________________________________________________________。

②氨水中水電離出的c(H+)___________10-7 mol/L(填“>”、“<”或“=”)。

③將氨水和鹽酸混合后,某同學(xué)推測(cè)該溶液中各離子濃度大小順序可能有如下四種關(guān)系:

A.c(Cl)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH)            B.c(Cl)>c(NH4+)>c(OH)>c(H+)

C.c(Cl)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH)            D.c(NH4+)>c(Cl)>c(OH)>c(H+)

Ⅰ、若溶液中只溶解了一種溶質(zhì),該溶質(zhì)的名稱是              ,上述離子濃度大小順序關(guān)系中正確的是(選填序號(hào))                         。

Ⅱ、若上述關(guān)系中C是正確的,則溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式是                    。

Ⅲ、若該溶液中由體積相等的稀鹽酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,則混合前

c(HCl)             c(NH3·H2O)(填“>”、“<”、或“=”,下同),混合后溶液中c(NH4+)與c(Cl)的關(guān)系c(NH4+            c(Cl)。

(3)氨氣具有還原性,在銅的催化作用下,氨氣和氟氣反應(yīng)生成X和Y兩種物質(zhì)。X為銨鹽,Y在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為氣態(tài)。在此反應(yīng)中,若每反應(yīng)1體積氨氣,同時(shí)反應(yīng)0.75體積氟氣;若每反應(yīng)8.96 L氨氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),同時(shí)生成0.3 mol X。

①寫出氨氣和氟氣反應(yīng)的化學(xué)方程式: ___________________________________。

②在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,每生成1 mol Y,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為___________mol。

(4)已知液態(tài)NH3與H2O相似,也可以發(fā)生微弱的電離,電離出含有相同電子數(shù)的微粒,則液態(tài)NH3的電離方程式為:                                         

 

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