Question

自然界中氮元素有多種存在形式．
（1）合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（2）NH₃在一定條件下可被氧化．
已知：ⅰ．4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1269kJ/mol
ⅱ．

①斷開(kāi)1mol H-O 鍵與斷開(kāi) 1mol H-N 鍵所需能量相差約

 

kJ；
（3）右圖是某壓強(qiáng)下，N₂與H₂按體積比1：3投料時(shí)，反應(yīng)混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化曲線(xiàn)．其中一條是經(jīng)過(guò)一定時(shí)間反應(yīng)后的曲線(xiàn)，另一條是平衡時(shí)的曲線(xiàn)．
②H-O 鍵比H-N鍵（填“強(qiáng)”或“弱”）

 

．
①圖中b點(diǎn)，v（正）

 

 v（逆）．（填“＞”、“=”或“＜”）
②圖中a點(diǎn)，容器內(nèi)氣體n（N₂）：n（NH₃）=

 

．
（4）水中的氨在微生物作用下可被氧化為亞硝酸，其化學(xué)方程式是

 

．
（5）電解法能將堿性溶液中的NO₂^-轉(zhuǎn)化為N₂而除去，其電極反應(yīng)式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算

專(zhuān)題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）工業(yè)上利用氮?dú)夂蜌錃鈦?lái)合成氨；
（2）①根據(jù)物質(zhì)的鍵能變化計(jì)算；
②根據(jù)鍵能的差值，判斷鍵的強(qiáng)弱；
（3）①根據(jù)反應(yīng)的方向，判斷正逆反應(yīng)速率的大小；
②根據(jù)氨氣的體積分?jǐn)?shù)計(jì)算n（N₂）：n（NH₃）；
（4）水中的氧氣氧化氨氣生成亞硝酸和水；
（5）電解法能將堿性溶液中的NO₂^-轉(zhuǎn)化為N₂和OH^-．

解答： 解：（1）工業(yè)上利用氮?dú)夂蜌錃鈦?lái)合成氨，方程式為N₂+3H₂

催化劑

高溫

2NH₃，故答案為：N₂+3H₂

催化劑

高溫

2NH₃；
（2）①根據(jù)4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1269kJ/mol，可知12H-N+3×498kJ/mol-2×946kJ/mol-12H-O=-1269kJ/mol，得（H-O）-（H-N）=72.6kJ/mol，故答案為：72.6；
②根據(jù)（H-O）-（H-N）=72.6kJ/mol，可知H-O 鍵比H-N鍵強(qiáng)，故答案為：強(qiáng)；
（3）①圖中b點(diǎn)，氨氣的體積分?jǐn)?shù)逐漸增加，可知向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率；故答案為：＞；
 ②圖中a點(diǎn)，設(shè)反應(yīng)的N₂為x，則N₂+3H₂?2NH₃
初始物質(zhì)的量：1   3      0
變化的物質(zhì)的量：x  3x     2x
平衡時(shí)的物質(zhì)的量：1-x  3-3x  2x
氨氣的體積分?jǐn)?shù)為50%時(shí)，則

2x

1-x+3-3x+2x

=50%，解之得x=

2

3

，則n（N₂）：n（NH₃）=

1

3

：

4

3

=1：4，
故答案為：1：4；
（4）水中的氧氣氧化氨氣生成亞硝酸和水，方程式為2NH₃+3O₂═2HNO₂+2H₂O，故答案為：2NH₃+3O₂═2HNO₂+2H₂O；
（5）電解法能將堿性溶液中的NO₂^-轉(zhuǎn)化為N₂和OH^-，電極反應(yīng)式為2NO₂^-+6e^-+4H₂O=N₂↑+8OH^-，故答案為：2NO₂^-+6e^-+4H₂O=N₂↑+8OH^-．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道有關(guān)氮元素的綜合題，考查學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，題目難度大．