1.氨 氮气和氢气在一定条件下反应生成氨.在自然界中.氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物. (1)氨的物理性质 氨是无色.有刺激性气味的气体.在标准状况下.密度是0.771g/L.比空气的小.易液化.液氨汽化时要吸收大量的热.使周围的温度急剧下降.所以液氨常做致冷剂. (2) 氨的化学性质 氨分子呈三角锥形.是极性分子.氨分子中的氮原子有一对孤对电子. 氨气与水反应 氨气极易溶于水.通常情况下.1体积水能溶解700体积氨.氨的水溶液叫氨水.氨溶于水时.大部分氨分子和水分子形成一水合氨分子(NH3·H2O).一水合氨分子(NH3·H2O)可以部分电离成铵根离子(NH4+)和氢氧根离子(OH-).所以氨水显碱性.使酚酞变红色.一水合氨分子(NH3·H2O)不稳定.受热时分解为氨气和水. ①氨气与氯化氢的反应 蘸浓氨水和蘸浓盐酸接近时.产生大量白烟.氨气与氯化氢反应生成氯化铵. ②氨与氧气的反应 氨气在催化剂.加热的条件下.生成一氧化氮和水.并放出热量.此反应是放热反应.是工业制硝酸的基础. (3)氨的实验室制法 实验室里用铵盐和碱在加热条件下反应制氨气.常用熟石灰和氯化铵在加热条件下反应制氨.该反应符合强碱制弱碱的原理.属于固体加热制气体的反应.用实验室制氧气的装置.由于氨水受热分解可产生氨气.在实验室有时也用加热浓氨水的方法制氨气. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

利用氮气、氢气在一定条件下生成氨气这一可逆反应来合成氨,是一个重要的化工反应。常用来生产液氨和氨水。
完成下列填空:
(1)如图表示合成氨时生成1mol生成物时的能量变化,E的单位为kJ。请写出合成氨的热化学方程式____________________。

(热量用E1、E2或E3表示)。该图中的实线与虚线部分是什么反应条件发生了变化?
(2)在一定温度下,若将4a mol H2和2amol N2放入VL的密闭容器中,5分钟后测得N2的转化率为50%,则该段时间用H2表示的反应速率为__________摩尔/(升?秒)。若此时再向该容器中投入a mol H2、amol N2和2amol NH3,判断平衡移动的方向是_____(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)
(3)液氨和水类似,也能电离:2NH3NH4++ NH2,某温度时,其离子积K=2×l0-30。该温度下:①将少量NH4Cl固体加入液氨中,K____________2×10-30(填“<”、“>”或“=”);②将少量金属钠投入液氨中,完全反应后所得溶液中各微粒的浓度大小关系为:_______
(4)工厂生产的氨水作肥料时需要稀释。用水稀释0.1mol/L稀氨水时,溶液中随着水量的增加而减少的是

A.c(NH4+)/c(NH3?H2O)  B.c(NH3?H2O)/c(OH-
C.c(H+)/c(NH4+)  D.c(OH-)/c(H+

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在一定条件下,合成塔中氮气和氢气的起始浓度分别为a mol?L-1和b mol?L-1,反应为:N2+3H2?2NH3,氨气的浓度随时间变化如图所示.
(1)反应到5min时,氢气反应速率
1.2mol/(L?min)
1.2mol/(L?min)
.A的平衡常数为
16
(a-2)×(b-4)3
16
(a-2)×(b-4)3
(用含a,b的表达式表示)
(2)在10min时采取的措施是
移走生成的氨气,降低氨气的浓度
移走生成的氨气,降低氨气的浓度

(3)-50°C时,液氨存在如下电离:2NH3?NH4++NH-2,K=2×10-12,往液氨中加入NH4Cl固体,K
=
=
2×10-12(填“<”、“>”或“=”)
(4)已知2A2(g)+B2(g)═2C3(g);△H=-a kJ/mol(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol A2和1mol B2,在500℃时充分反应达平衡后C3的浓度为w mol/L,放出热量b kJ.若在原来的容器中,只加入2mol C3,500℃时充分反应达平衡后,吸收热量c kJ,a、b、c之间满足何种关系
b+c=a
b+c=a
(用代数式表示)

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在一定条件下,合成塔中氮气和氢气的起始浓度分别为a mol?L-1和b mol?L-1,反应为:N2+3H2→2NH3,氨气的浓度随时间变化如图1所示.

(1)反应到5min时,氢气反应速率______.
(2)在10min时采取的措施是______,A的平衡常数为______,点A的平衡常数K______(填“<”、“>”或“=”)B点的平衡常数.
(3)若合成塔内生成17g氨气放出45.5kJ热量,在图2坐标上画出该合成氨反应过程中能量随时间的变化示意图.
(4)-50°C时,液氨存在如下电离:2NH3?NH4++NH-2,k=2×10-2,液氨的电离达到平衡时,各微粒的浓度大小关系为______,加入NH4Cl固体,K______2×10-12(填“<”、“>”或“=”)

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(15分)氨气是一种重要的化工原料,大量用于制造尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸,在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料等。请回答下列问题:

(1)氨气是工业制备硝酸的重要原料,已知下列三个热化学方程式:

① N2 (g)+ 3H2 (g) 2NH3 (g)  △H1

② 4NH3(g) +5O2 (g)= 4NO(g) +6H2O(l)   △H2

③ N2 (g)+ O2 (g)= 2NO (g)  △H

能否应用△H1和△H2表示△H

若能用△H1和△H2表示△H,则写出△H=                         ;若不能,说明理由:

                                  

(2)在相同的温度下,容积相等的两个恒容密闭容器(编号分别为a和b)中,一定量的氮气和氢气发生下列可逆反应:

N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)  △H=-92.4 kJ/mol

实验测得反应起始时各物质的物质的量及平衡时放出的热量如下表:

容器编号

起始时各物质物质的量/mol

平衡时反应

N2

H2

NH3

a

1

3

0

23.1

b

2

6

0

未知(用E表示)

下列说法正确的是          (填序号)

① 反应a和反应b的氢气转化率相同

②利用已知数据可以计算反应b的平衡常数

③利用已知数据可以计算反应b放出的能量E

④平衡时a、b两个反应的氨气体积分数为1:1

(3)温度为400℃、压强为30Mpa的情况下,密闭容器中发生氢气与氮气的合成氨反应:N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)   △H<0 。

氨气的物质的量[n(NH3)]和氢气的物质的量[n(H2)]随时间变化的关系如下图:

正反应速率最大的点是        (选填a、b、c、d中的一个或几个),氮气的物质的量[n(N2)]相等的两点是        (选填a、b、c、d中的两个);保持其他条件不变,将温度改为600℃,在上图中画出反应达到平衡的过程中氨气的变化曲线。

(4)工业合成氨用煤制备原料气氢气时,往往排放大量的二氧化碳。实际工业生成中可利用二氧化碳联合生产二甲醚(CH3OCH3),一定条件下,在容积固定的密闭设备中发生反应:

2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)   △H<0

两个密闭恒容容器中在温度均为T且保持不变的情况下进行上述反应,一段时间后测得两个容器中有关数据及正逆反应速率关系如下表:

容器

c(CO2)

/mol·L1

c(H2)

/mol·L1

c(CH3OCH3)

/mol·L1

c(H2O)

/mol·L1

v (正)和v (逆)比较

容器I

1.0×102

1.0×102

1.0×104

1.0×104

v (正)=v (逆)

容器II

2.0×102

1.0×102

1.0×104

2.0×104

 

容器I中的反应       (选填“是”或“否”)达到平衡状态,该反应在温度为T时的平衡常数K=          。表格内的空格处v(正)与v(逆)的大小关系是               

 

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哈伯因发明氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入1mol N2和3mol H2,在一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是

A.达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3

B.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等

C.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零

D.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化

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同步练习册答案