Question

（Ⅰ）氮是地球上含量丰富的一种元素，其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

（1）一定温度下，在1L容积恒定的密闭容器中充入2mol N₂和8mol H₂并发生反应。10min达平衡，测得氨气的浓度为0.4mol/L，此时氮气的转化率为            。

（2）下图是1mol NO₂(g)和1mol CO(g)反应生成1mol CO₂(g)和1mol NO(g)过程中能量变化示意图，请写出该反应的热化学方程式                                 。

（3）NH₃(g)燃烧的方程式4NH₃(g)+7O₂(g)==4NO₂(g)+6H₂O(l)，  

已知：2H₂(g)+O₂(g)==2H₂O(l) △H= -483.6 kJ/mol

N₂(g)+2O₂(g)==2NO₂ (g) △H=+67.8 kJ/mol

N₂(g)+3H₂(g)==2NH₃ (g) △H=-92.0 kJ/mol

请计算NH₃ (g)的燃烧热                               。

温度	平衡浓度/ (mol L^－^1)
c(NH3)	c(CO2)
T1	0.1
T2		0.1

（4）将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中，发生反应：

H₂NCOONH₄(s)2NH₃(g)+CO₂(g) 在不同温度下，该反应平衡状态部分数据见右表。下列说法正确的是              

A．若T₂＞T₁，则该反应的ΔH＜0

B．向容器中充入N₂，H₂NCOONH₄质量增加

C．NH₃体积分数不变时，说明该反应达到平衡

D．T₁、T₂时，H₂NCOONH₄转化的Δn(T₂)=2Δn(T₁)

（Ⅱ）海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下：

成分	含量/(mg L^－^1)	成分	含量/(mg L^－^1)
Cl^－	18980	Ca^2+	400
Na^+	10560	HCO3^－	142
SO4^2^－	2560	Br^－	64
Mg^2+	1272

电渗析法淡化海水示意图如下图所示，其中阴（阳）离子交换膜仅允许阴（阳）离子通过。

（1）阳极主要电极反应式是                  。

（2）在阴极附近产生少量白色沉淀，其成分有      和CaCO₃，生成CaCO₃的离子方程

式是              。

 

（3）淡水的出口为        （填“a”、“b”或“c”）。

Answer

Ⅰ、（1） 10% （1分）

（2） NO2(g) + CO(g) = NO(g) + CO2(g)  △H = -234KJ/mol（2分）

（3） 282.8kJ/mol（2分）  （4）D（2分）

Ⅱ、（1）（1分）2Cl—-2e—=Cl2↑

（2）（2分）Mg(OH)2；Ca2++ OH—+HCO3—=CaCO3↓+H2O （2分） （3）b（2分）

【解析】Ⅰ（1）生成氨气0.4mol，需要氮气0.2mol，故转化率是10％。

（2）由图可知反应放热，放出的能量是368kJ/mol－134 kJ/mol＝234 kJ/mol，所以其热化学方程式为NO2(g) + CO(g) = NO(g) + CO2(g)  △H = -234KJ/mol。

（3）考查盖斯定律的应用。将已知的3个反应分别设为①②③，则①×3－③×2＋②×2即得到4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(l)，即△H＝－1131.2 KJ/mol。所以氨气的燃烧热是282.8kJ/mol。

Ⅱ（1）在电解池中阳极失去电子，根据所给的离子可知，阳极是氯离子放电，2Cl—-2e—=Cl2↑。

（2）阴极是水电离出的氢离子放电，由于氢离子放电，破坏了阴极周围水的电离使OH－浓度增大，因而会生成氢氧化镁。又因为OH－和HCO3—结合生成CO32－，进而生成碳酸钙。

（3）根据装置的特点可看出海水中的离子通过交换膜向两端移动，淡水从中间出来，即b口出淡水。