Question

【題目】NH3可用于制氮肥尿素、碳銨等、HNO3、銨鹽、純堿，還可用于制合成纖維、塑料、染料等。回答下列問題：

(1)傳統(tǒng)的聯(lián)氨(N2H4)合成方法是用NaClO溶液氧化NH3得到，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。聯(lián)氨的電子式為________________。

(2)已知①N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92.4kJ/mol，②N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) H=-624kJ/mol，則反應(yīng)2NH3(g) +2H2O(l)N2H4(l)+O2(g) +3H2(g)的H=________，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為________________，在常溫下該反應(yīng)________(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。為了提高N2H4的產(chǎn)率，下列措施可行的是____________________。

A.增加H2O(l)的量B.增大壓強(qiáng)C.降低溫度 D.及時(shí)導(dǎo)出O2

(3)現(xiàn)在采用電解法合成氨，在電解法合成氨的過程中，用石墨作電極，陽極通入________________，陰極通入________________，陰極的電極反應(yīng)式為________________。

Answer 1

【答案】NaClO+2NH3=NaCl+N2H4+H2O +716.4kJ/mol 不能 D H2 N2 N2+6H++6e-=2NH3

【解析】

(1)NaClO氧化NH3得到N2H4，N元素化合價(jià)由-3升為-2，Cl元素化合價(jià)由+1降為-1，根據(jù)得失電子守恒寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaClO+2NH3=NaCl+N2H4+H2O，聯(lián)氨的電子式為；

(2)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算；平衡常數(shù)表達(dá)式K=；根據(jù)綜合判據(jù)判斷反應(yīng)方向；

A.在常溫下，氨氣和水反應(yīng)生成氨水，增加H2O(l)的量，平衡不移動(dòng)，N2H4的產(chǎn)率不變；

B.反應(yīng)體系中，反應(yīng)物氣體的計(jì)量數(shù)小于生成物氣體計(jì)量數(shù)的和，則增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，N2H4的產(chǎn)率降低；

C.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，降低溫度，平衡逆向移動(dòng)，N2H4的產(chǎn)率降低；

D.及時(shí)導(dǎo)出O2，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，N2H4的產(chǎn)率升高；

(3)電解法合成氨，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)通入氫氣，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)通入氮?dú)狻?/span>

(1)NaClO氧化NH3得到N2H4，N元素化合價(jià)由-3升為-2，Cl元素化合價(jià)由+1降為-1，根據(jù)得失電子守恒寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaClO+2NH3=NaCl+N2H4+H2O，聯(lián)氨的電子式為；

(2)已知①N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92.4kJ/mol，②N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) H=-624kJ/mol，2NH3(g) +2H2O(l)N2H4(l)+O2(g) +3H2(g) ③，根據(jù)蓋斯定律③=-(①+②) H=92.4+624=+716.4 kJ/mol；

平衡常數(shù)表達(dá)式K=；

該反應(yīng)為熵增的吸熱反應(yīng)，H>0，S>0，則在常溫下，H-TS>0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行；

A.在常溫下，氨氣和水反應(yīng)生成氨水，增加H2O(l)的量，平衡不移動(dòng)，N2H4的產(chǎn)率不變，A錯(cuò)誤；

B.反應(yīng)體系中，反應(yīng)物氣體的計(jì)量數(shù)小于生成物氣體計(jì)量數(shù)的和，則增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，N2H4的產(chǎn)率降低，B錯(cuò)誤；

C.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，降低溫度，平衡逆向移動(dòng)，N2H4的產(chǎn)率降低，C錯(cuò)誤；

D.及時(shí)導(dǎo)出O2，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，N2H4的產(chǎn)率升高，D正確；

答案為D；

(3)電解法合成氨，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)通入氫氣，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)通入氮?dú)�，陰極的電極反應(yīng)方程式為N2+6H++6e-=2NH3。