Question

氮及其化合物在工农业生产、生活中有重要作用。请按要求回答下列相关问题：

(1)食品添加剂铵明矾NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O高温可分解，下列关于其分解产物的预测不合理的是_______。

A.NH₃、N₂、SO₂、H₂O     B.NH₃、SO₃、H₂O

C.NH₃、SO₂、H₂O         D.NH₃、N₂、SO₃、SO₂、H₂O

(2)肼(N₂H₄)又称联氨，是一种可燃性液体，用作火箭燃料。

①肼的电子式___________。

②64.0克肼在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水放出热量1248kJ(在101kPa，25℃)，则表示肼燃烧热的热化学方程式为________________________________________。

(3)工业合成氨的反应：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) △H<0，分别在T₁、T₂温度下，改变起始氢气物质的量，测得平衡时氨的体积分数如图所示：

①比较在m、n、q三点所处的平衡状态中，反应物N₂的转化率最高的是__________点。

②图像中T₂______T₁(填“高于”、“低于”、“等于”或“无法确定”)，理由是____________。

③在绝热容器中进行该反应时，压缩容器体积，平衡常数__________(填“变大”“变小”或“不变”)。

Answer

C N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ∆H=-624KJ∕mol q 低于 合成氨反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，氨气的体积分数减小，则T2低于T1 变小

【解析】

根据前后化合价变化可判断分解产物；计算物质的量对应反应所放出的热量书写热化学方程式；根据平衡转化率判断，两种或两种以上的反应物，增加其中一种物质的物质的量，则提高另外一种物质的转化率，自身转化率降低；改变外界条件对化学平衡的影响，升高温度平衡向吸热方向进行；平衡常数只与温度有关；据此分析。

(1)根据化合价判断，生成N2，N元素化合价升高；生成SO2，S元素化合价降低，符合氧化还原反应原理，预测合理，A正确；生成NH3、SO3、H2O均没有化合价变化，为非氧化还原反应，预测合理，B正确；生成SO2， S元素化合价降低，生成SO3，没有元素化合价的升高，不符合氧化还原反应原理，预测不合理，C错误；既有元素化合价的升高又有元素化合价的降低，预测合理，D正确，答案为：C；

(2)①肼是氮原子和氢原子形成四个共价键，氮原子与氮原子之间形成一个共价键，电子式为；

②64.0克肼在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水放出热量1248kJ(在101kPa，25℃)，则表示2mol肼完全燃烧放出热量1248KJ，肼燃烧热的热化学方程式为：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ∆H=-624kJ∕mol；

(3)①根据平衡转化率判断，两种或两种以上的反应物，增加其中一种物质的物质的量，则提高另外一种物质的转化率，自身转化率降低，由图可得，q点加入的氢气的物质的量最多，则氮气的转化率最高；答案为：q；

②工业合成氨是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，氨气的体积分数减小，则T2低于T1；答案为：低于；合成氨反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，氨气的体积分数减小，则T2低于T1；

③该反应放热，在绝热容器中进行该反应时，温度升高，压缩容器体积，平衡常数只与温度有关，所以K变小；答案为：变小；