Question

合成氨是最重要的化工生产之一，回答下列问题：

I.氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中CO(g)+H₂O(g) CO₂(g) + H₂(g)  △H<0，在 850℃时，平衡常数 K=1。

（1）若升高温度到950℃时，达到平衡时K_________1(填“>”“<”或“ = ”)

（2）850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0mol CO、3.0mol H₂O、1.0mol CO₂和xrnolH₂，则：

①当x= 5.0时，上述平衡向_________(填正反应或逆反应）方向进行。

②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是_____________。

（3）在850℃时，若设x=5.0mol和x= 6.0mol，其它物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得H₂的体积分数分别为a%、b%，则a_______b(填“大于”、“小于”或“等于”)。

II.氨和尿素【CO(NH₂)₂】溶液都可以吸收硝酸工业尾气中的NO、NO₂，将其转化为N₂。

（4）尿素与NO、NO₂三者等物质的最反应为：CO(NH₂)₂+NO+NO₂=CO₂+2N₂+2H₂O

该反应中的氧化剂为________(写化学式)。

若反应生成标况下N₂  33．6L，则转移电子的数目为___________。

（5）已知：N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)△H₁=akJ ·mol^-1

N₂(g)+3H₂(g) = 2NH₃(g) △H₂ = bkJ • mol^-1

2H₂(g) +O₂(g) = 2H₂O(g) △H₃=ckJ • mol^-1

则4NO(g)+4NH₃(g)+O₂(g)=4N₂(g)+6H₂O(g) △H=__________。

III.（6）合成氨盐也是氨的重要用途，测定其中的含氮量可以采用“甲醛法”。即4NH₄⁺+6HCHO (CH₂)₆N₄+4H⁺+6H₂O。 现有一种纯净的铵盐，可能是硝酸铵、硫酸铵或碳酸铵中的一种。称取2g该铵盐溶于水，加入足量的甲醛溶液后，再加人水配成100mL溶液，取出10mL，滴入酚酞后再逐滴滴入0.lmol/L的NaOH溶液，当滴到25mL时溶液呈粉红色，且在半分钟内不褪色，则该铵盐中氮的质量分数是_________。

Answer

（1）<(1分)

（2）①逆反应（2分）②0≤x<3(2分)

（3）小于(2分)

（4）NO、NO2(2分)4．5NA(2分)

（5）(3c-2a-2b)KJ•mol-1(2分)（6）17.5%(2分)

【解析】

试题分析：（1）升高温度，平衡向吸热方向移动，该反应为放热反应，即向逆反应方向移动，平衡常数K增减小，即小于1；

（2）①此时的浓度商Qc=(5×1)/(1×3)=1.67，大于平衡常数1，故平衡向逆反应方向移动；②平衡向正反应方向移动，浓度商小于平衡常数，即(1×x)/(1×3)＜1，解得x＜3，因此x的范围是0≤x＜3；③增大一种生产物（氢气）的体积分数，平衡向逆反应方向移动，平衡移动的结果是降低这种增大的幅度，故平衡后氢气的体积分数还是大于原来的；

（4）NO和NO2中氮元素化合价降低，因此氧化剂是NO、NO2；根据方程式可知生成2mol氮气转移6mol电子。若反应生成标况下N2 33．6L，即1.5mol电子，则转移电子的数目为＝4．5NA；

（5）已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=a kJ·mol-1

②N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H2=b kJ•mol-1

③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=c kJ•mol-1

则根据盖斯定律可知③×3－①×2－②×2即得到反应

4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)＝4N2(g)+6H2O(g)的反应热△H＝(3c-2a-2b)KJ•mol-1；

（6）根据题意2g 铵盐 经溶解后，取了其中1/10进行滴定，即0.2g，滴定结果，溶液中含有H+（含（CH2）6N4H+）共0.025L×0.1000mol/L＝0.0025mol，根据4NH4++6HCHO＝4H++6H2O+（CH2）6N4，每生成4molH+，会消耗NH4+4mol，所以共消耗NH4+0.0025mol，其中含氮元素0.0025mol×14g/mol＝0.035g，所以氮的质量分数＝0.035/0.2×100%＝17.5%。

考点：考查平衡状态、反应热以及氧化还原反应、中和滴定等有关计算、外界条件对平衡状态的影响等