Question

Ⅰ.合成氨工业中，每生产，放出热量。

（1）写出合成氨反应的热化学方程式___________。

（2）已知：

键断裂吸收的能量等于_______（计算结果取整数）。

Ⅱ.人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[化学式为]，原理如图。

（1）电源的负极为__________（填“A”或“B”）。

（2）阳极室中发生的反应依次为_________，_________。

（3）电解结束后，阴极室溶液的与电解前相比将__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

Answer

N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1 391 B 6Cl--6e-═3Cl2↑ CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl 不变

【解析】

Ⅰ．(1)根据合成氨的化学方程式计算△H，进而书写热化学方程式；

(2)根据焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能计算；

Ⅱ．根据电解池中右室电极产物为H2，阴极反应为：6H2O+6e-═6OH-+3H2↑(或6H++6e-═3H2↑)，阳极反应为：6Cl--6e-═3Cl2↑，Cl2氧化CO(NH2)2生成N2和CO2，据此分析解答。

Ⅰ．(1)合成氨的化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，每生产2 mol NH3，放出92.4kJ热量，所以合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1，故答案为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1；

(2)设N-H键的键能为x，N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1，则945.8kJ/mol+3×436kJ/mol-6x=-92.4kJ/mol，解得x=391kJ/mol，即1moI N-H键断裂吸收的能量等于391kJ，故答案为：391；

Ⅱ．(1)由图可知，右室电极产物为H2，是溶液中的氢离子得到了电子，发生了还原反应，右室电极为阴极，所以B为电源的负极，A为电源的正极，故答案为：B；

(2)阳极失电子，发生氧化反应，所以阳极反应为6Cl--6e-═3Cl2↑，生成的Cl2氧化CO(NH2)2生成N2和CO2，化学方程式为CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl，故答案为：6Cl--6e-═3Cl2↑；CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl；

(3)阴极反应为6H2O+6e-═6OH-+3H2↑(或6H++6e-═3H2↑)，阳极反应为6Cl--6e-═3Cl2↑，生成的Cl2氧化CO(NH2)2的反应为CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl，根据上述反应式和电子守恒可知，在阴、阳极上产生的OH-、H+的数目相等，阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变，故答案为：不变。