Question

肼(N₂H₄)和氨是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有广泛应用．回答下列问题：

(1)N₂H₄中N原子核外最外层达到8电子稳定结构．写出N₂H₄的结构式：___________．

(2)实验室用两种固体制取NH₃的反应化学方程式为_____________．

(3)NH₃与NaClO反应可得到肼(N₂H₄)，该反应的化学方程式为_____________．

(4)肼一空气燃料电池是一种碱性环保电池，该电池放电时，负极的反应式为_____________．

(5)工业生产尿素的原理是以NH₃和CO₂为原料合成尿素[CO(NH₂)₂]反应的化学方程式为2NH₃(g)+CO₂(g)⇌CO(NH₂)₂(l)+H₂O(l)，该反应的平衡常数和温度关系如下：

T/℃	165	175	185	195
K	111.9	74.1	50.6	34.8

①焓变△H_________0(填“＞”、“＜”或“=”)．

②在一定温度和压强下，若原料气中的NH₃和CO₂的物质的量之比(氨碳比)\frac{n(NH_{3})}{n(CO_{2})}=x，如图是氨碳比(x)与CO₂平衡转化率(α)的关系．α随着x增大而增大的原因是_____________．图中A点处，NH₃的平衡转化率为___________．

(6)在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料，发生反应：N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)，测得甲容器中H₂的平衡转化率为40%．

	n(N2)	n(H2)	n(NH3)
甲	1mol	3mol	0mol
乙	0.5mol	1.5mol	1mol
丙	0mol	0mol	4mol

①判断乙容器中反应进行的方向是_____________(填“正向或“逆向”)移动．

②达平衡时，甲、乙、丙三容器中NH₃的体积分数大小顺序为_____________。

（6）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，试写出该反应的化学方程式：                    ，科学家利用此原理，设计成氨气一氧气燃料电池，则通入氨气的电极是             （填“正极”或“负极”）；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为                      。

（7）一定条件下，某密闭容器中发生反应：4NH₃（g）+5O₂（g） 4NO（g）+6H₂O（g）。在一定体积的密闭容器中，为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动，下列措施中可采用的是            （填字母代号）。

a．增大压强    b．适当升高温度    c．增大O₂的浓度    d．选择高效催化剂

（8）如果某氨水的电离程度为1%，浓度为0.01 mol/LMgCl₂溶液滴加氨水至开始产生沉淀时(不考虑溶液体积变化)，溶液中的NH₃·H₂O的浓度为           {已知Ksp[Mg(OH)₂]=4.0×10^-12]}

Answer

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）①＜ ；②c（NH3）增大,平衡正向移动；42%

（6）4NH3+3O22N2+6H2O， 负极 2NH3+6OH-6e―= N2+6H2O （7）C （8）0.002 mol/L

【解析】

试题分析：(1)联氨N2H4中N原子与其它三个原子成键,达到8电子稳定结构,结构式为,因此，本题正确答案是:；

(2)制取氨气的反应物是氯化铵与熟石灰,生成物是氯化钙、水和氨气:,因此，本题正确答案是:;

(3)NH3与NaClO发生氧化还原反应可得到肼(N2H4)、氯化钠和水,所以该反应的化学方程式为:,

因此，本题正确答案是:;

(4)肼一空气燃料碱性电池中,负极上肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气,电极反应式为:,因此，本题正确答案是:.

(5)①平衡常数随温度升高减小,说明正反应为放热反应,△H<0,因此，本题正确答案是:<;

②2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(l),图象分析判断,增大氨气浓度平衡正向进行,因此，本题正确答案是:c（NH3）增大,平衡正向移动;A点处x=3,原料气中的NH3和CO2的物质的量之比为3,二氧化碳转化率为63%,假设氨气为3mol,二氧化碳为1mol,则反应的二氧化碳为0.63mol,根据化学方程式2NH3(g) + CO2(g) ⇌ CO(NH2)2(l) + H2O(l)反应的氨气为1.26mol,NH3的平衡转化率=1.26mol/3mol*100%=42% 因此，本题正确答案是:42%;

(6)①甲、乙、丙三种方式分别投料形成的平衡不但等效也等同,甲容器平衡时N2、H2、NH3的物质的量分别为:0.6mol、1.8mol、0.8mol,则乙容器中反应进行的方向是逆向移动,因此，本题正确答案是:逆向;②根据甲、乙、丙三种方式分别投料形成的平衡不但等效也等同,各物质的体积分数相等,因此，本题正确答案是:甲=乙=丙;

（7）加大反应物浓度，平衡正向移动

考点：结构式、原电池、等效平衡等综合运用