Question

19．（10分）自然界中氮元素有多种存在形式。

（1）合成氨反应的化学方程式是      。

（2）NH₃在一定条件下可被氧化。

已知：ⅰ．4NH₃(g)+3O₂(g)＝2N₂(g)+6H₂O(g)   ΔH＝﹣1269 kJ/mol

ⅱ．

① 断开1 mol H-O 键与断开 1 mol H-N 键所需能量相差约______kJ；

② H-O 键比H-N键（填“强”或“弱”）______。

（3）下图是某压强下， N₂与H₂按体积比1: 3投料时，反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线。其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线。

① 图中b点，U(正)______ U(逆)。（填“＞”、“＝”或“＜”）

② 图中a点，容器内气体n(N₂):n(NH₃)=     。

（4）水中的氨在微生物作用下可被氧化为亚硝酸，其化学方程式是      。

（5）电解法能将碱性溶液中的NO₂转化为N₂而除去，其电极反应式是      。

Answer

（1）N2+ 3H2 2NH3

（2）① 72.6

② 强

（3）① >

② 1∶4

（4）2NH3 + 3O22HNO2 + 2H2O

（5）2NO2-+ 6e- + 4H2O =N2↑+8OH-

【解析】

试题分析：（1）合成氨是一个工业上很重要的反应，反应方程式为N2+ 3H2 2NH3；（2）①反应的焓变ΔH=反应物的键能-生成物的键能，代入数据后为12E(N-H)+3×498-2×946-12E(O-H)=-1269，解得E(O-H)-E(N-H)=72.6 kJ；② E(O-H)-E(N-H)=72.6 kJ，说明H-O 键比H-N键强；（3）①通过对图的观察可知a点所在的曲线为平衡曲线，b点所在曲线为一段时间后的曲线，b点转化率为25%，说明正反应速率较快，你反应速率小，即U(正)> U(逆); ②图中a点的转化率为50%，设起始时容器中有1molN2，3molH2，则有n(N2):n(NH3)= =1:4

（4）水中的氨在微生物作用下可发生氧化还原反应，氨被氧化为亚硝酸，其化学方程式是2NH3 + 3O2 2HNO2 + 2H2O；

（5）电解法能将碱性溶液中的NO2-转化为N2而除去，NO2-得电子，生成N2，电极方程式为2NO2-+ 6e- + 4H2O =N2↑+8OH-。

考点：化学平衡、反应热、电极方程式的书写