Question

合成氨工艺的一个重要工序是铜洗，其目的是用铜液[醋酸二氨合铜（I）、氨水]吸收在生产过程中产生的CO和CO₂等气体。铜液吸收CO的反应是放热反应，其反应方程式为：

Cu(NH₃)₂Ac＋CO＋NH₃[Cu(NH₃)₃CO]Ac

完成下列填空：

（1）如果要提高上述反应的反应速率，可以采取的措施是_________。（选填编号）

a.减压 b.增加NH₃的浓度 c.升温 d.及时移走产物

（2）铜液中的氨可吸收二氧化碳，写出该反应的化学方程式_______________

（3）简述铜液吸收CO及铜液再生的操作步骤（注明吸收和再生的条件）。

__________________________________________

（4）铜液的组成元素中，短周期元素原子半径从大到小的排列顺序为_______________。其中氮元素原子最外层电子排布的轨道表达式是_________________________。通过比较_____________可判断氮、磷两种非金属元素的非金属性强弱。

（5）已知CS₂与CO₂分子结构相似，CS₂的电子式是____________。CS₂熔点高于CO₂，其原因是__________。

Answer

bc 2NH3＋CO2＋H2O=(NH4)2CO3 (NH4)2CO3＋CO2＋H2O=2NH4HCO3 ①低温加压下吸收CO②然后将铜液洗涤转移至另一容器中③高温低压下释放CO，然后将铜洗液循环利用 C＞N＞O＞H NH3和PH3的稳定性 CS2和CO2都是分子晶体，CS2的相对分子质量大，分子间作用力大

【解析】

（1）增大浓度、升高温度等，可增大反应速率；

（2）氨气、水、二氧化碳可反应生成碳酸铵或碳酸氢铵；

（3）铜液的组成元素中，短周期元素有H、C、N、O等元素，H原子半径最小，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，比较非金属性强弱，可根据氢化物的稳定性强弱判断；

（4）CS2的电子式类似于CO2，二者都为分子晶体，相对分子质量越大，熔点越高。

（1）降低压强，反应速率减小，a不正确；增加NH3的浓度或升高温度，反应速率均增大bc正确；及时移走产物，即降低生成物浓度，反应速率也减小，d不正确，答案选bc。

（2）氨气是碱性气体，CO2是酸性气体，二者反应的化学方程式为2NH3＋CO2＋H2O=(NH4)2CO3、(NH4)2CO3＋CO2＋H2O=2NH4HCO3。

（3）根据Cu(NH3)2Ac＋CO＋NH3[Cu(NH3)3CO]Ac可知，该反应是体积减小的放热的可逆反应，因此吸收CO的适宜条件是低温加压下吸收CO。若要再生，则只需要将铜液洗涤转移至另一容器中；然后高温低压下释放CO，最后将铜洗液循环利用即可。

（4）铜液的组成元素中属于短周期元素的是H、C、N、O，同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，则四种元素的原子半径大小顺序是C＞N＞O＞H；氮元素原子最外层有4个电子，根据核外电子排布规律可知，最外层电子排布的轨道表达式是。非金属性越强，氢化物的稳定性越强，因此可通过比较NH3和PH3的稳定性判断氮、磷两种非金属元素的非金属性强弱。

（5）已知CS2与CO2分子结构相似，则根据CO2的电子式可得CS2的电子式是。CS2和CO2都是分子晶体，CS2的相对分子质量大，分子间作用力大，因此CS2熔点高于CO2。