Question

（本题共12分）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿与死亡。

23．氨分子的电子式为_________，氮元素原子最外层电子排布的轨道表示式是________。

24．在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 mol的N₂和0.6 mol的H₂，在一定条件下发生如下反应：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)，反应中NH₃的物质的量浓度的变化情况如下图：

根据上图，计算从反应开始到平衡时，氢气的平均反应速率为___________________。

25．催化剂存在下，NH₃可用来消除NO的污染，生成两种对环境无害的物质。写出反应的化学方程式：            ；该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为    。

26．pH相同的氨水和氢氧化钠溶液，分别用蒸馏水稀释至原来体积的m倍和n倍，稀释后两溶液的pH仍相同，则m________n（填“>”、“<”或“＝”）；

27．氯碱工业的原料饱和食盐水中含有一定量的铵根离子，在电解时会生成性质极不稳定的三氯化氮，易引起爆炸。为除去饱和食盐水中的铵根离子，可在碱性条件下通入氯气，反应生成氮气。该反应的离子方程式为           。该工艺选择氯气的优点是           。（答出一点即可）

Answer

23、（1分）、（1分）；24．0．0375 mol/(L·min)（2分）

25．4NH3+6NO5N2+6H2O （2分）； 2：3 （1分） 26．>（2分）；

27．3Cl2 + 2NH4++ 8OH- → N2↑ + 6Cl- + 8H2O。（2分）

就近取材，利用氯碱工业的产品氯气为原料；不会引入其他杂质离子。（1分）

【解析】

试题分析：23、氨气是含有极性键的共价化合物，则氨分子的电子式为；氮元素的原子序数是7，则根据核外电子排布规律可知原子最外层电子排布的轨道表示式是。

24、根据图像可知反应进行到4min时反应达到平衡状态，此时氨气的浓度是0.1mol/L，则根据方程式可知消耗氢气的浓度是0.15mol/L，所以用氢气表示的反应速率是0.15mol/L÷4min＝0．0375 mol/(L·min)。

25、催化剂存在下，NH3可用来消除NO的污染，生成两种对环境无害的物质，则根据原子守恒可知两种物质应该是氮气和CO2，所以反应的化学方程式为4NH3+6NO5N2+6H2O。在该反应中氧化产物与还原产物均是氮气，其中还原剂是氨气，氧化剂是NO，所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：3。

26、氨水是弱碱存在电离平衡，稀释促进电离，所以pH相同的氨水和氢氧化钠溶液，分别用蒸馏水稀释至原来体积的m倍和n倍，如果稀释后两溶液的pH仍相同，则m＞n；

27、在碱性条件下氯气把铵根氧化生成氮气，氯气的还原产物是氯化氢，则该反应的离子方程式为3Cl2 + 2NH4++ 8OH- → N2↑ + 6Cl- + 8H2O。由于氯碱厂能生产氯气，所以该工艺选择氯气的优点是就近取材，利用氯碱工业的产品氯气为原料；不会引入其他杂质离子。

考点：考查核外电子排布、反应速率计算、弱电解质的电离以及氧化还原反应应用等