Question

（15分）硝酸銨在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防中都占有重要地位，下圖是云南天然氣化工廠合成硝酸銨的簡(jiǎn)要生產(chǎn)工藝流程：

回答下列問(wèn)題：

（1）N2的電子式 ，合成氨的反應(yīng)中，若生成1g氨放出熱量a KJ,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。

（2）氨催化氧化的化學(xué)方程式是 ，

試從化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理分析溫度、壓強(qiáng)對(duì)合成氨反應(yīng)的影響 。

（3）若輸送NH3的管道某處發(fā)生泄漏，檢測(cè)的簡(jiǎn)單方法 。

（4）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上長(zhǎng)期、過(guò)量使用化肥硝酸銨，會(huì)加重土壤酸化，原因是（用離子方程式回答） 。

（5）25℃時(shí)，將x mol NH4NO3溶于一定量水中，向該溶液中滴加y L氨水后溶液呈中性，則滴加氨水過(guò)程中水的電離平衡將 （填“正向” “不”或“逆向”）移動(dòng)，所滴加氨水的物質(zhì)的量濃度為 （25℃時(shí)，Kb(NH3·H2O)=2.0 × 10-5 mol·L-1）。

 

Answer 1

（1） ；N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g) △H=-34a kJ/mol

（2）4NH3 + 5O2 4 NO +6H2O ;合成氨正反應(yīng)放熱，低溫有利于提高轉(zhuǎn)化率，但反應(yīng)速率過(guò)慢，故合成氨采用高溫（400℃-500℃）；正反應(yīng)體積縮小，增大壓強(qiáng)有利于提高轉(zhuǎn)化率（正向移動(dòng)），故采用高壓（10 MPa -30MPa）。

（3）用潤(rùn)濕的紅色石蕊試紙檢測(cè)，試紙變藍(lán)的位置即是氨氣泄漏處。（其他合理答案也可）

（4）NH4++ H2O NH3 ·H2O +H+;（5）逆向 x/200y mol·L－1

【解析】

試題分析：（1）在氮?dú)夥肿又袃蓚�(gè)N原子共用三對(duì)電子，所以N2的電子式是；根據(jù)題意可得合成氨氣的反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g) △H=-34a kJ/mol ；（2）氨在催化劑表面被氧化為NO。該催化氧化的化學(xué)方程式是4NH3 + 5O2 4 NO +6H2O ; 由于合成氨正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以從平衡角度看低溫有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但反應(yīng)速率過(guò)慢，故合成氨采用高溫（400℃-500℃）；正反應(yīng)體積縮小，增大壓強(qiáng)有利于提高轉(zhuǎn)化率（正向移動(dòng)），故采用高壓（10 MPa -30MPa）。（3）若輸送NH3的管道某處發(fā)生泄漏，檢測(cè)的簡(jiǎn)單方法是用潤(rùn)濕的紅色石蕊試紙檢測(cè)，試紙變藍(lán)的位置即是氨氣泄漏處�；蛴谜河袧恹}酸的玻璃棒靠近，有白煙產(chǎn)生。（4）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上長(zhǎng)期、過(guò)量使用化肥硝酸銨，會(huì)加重土壤酸化，這是因?yàn)橄跛徜@是強(qiáng)酸弱堿鹽。該鹽會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)：NH4++ H2O NH3 ·H2O +H+，消耗了水電離產(chǎn)生的OH-，破壞了水的大量平衡，水會(huì)繼續(xù)電離，當(dāng)最終達(dá)到電離平衡時(shí)c(H+)>c(OH-),所以溶液顯酸性。（5）25℃時(shí)，將x mol NH4NO3溶于一定量水中，向該溶液中滴加y L氨水電離產(chǎn)生銨根離子和OH-，會(huì)對(duì)水的電離起抑制作用。所以滴加氨水過(guò)程中水的電離平衡將逆向移動(dòng)。在該溶液中，存在電荷守恒c(NH4+)+（H+）=c(NO3-)+c(OH-).由于溶液為中性，所以c(NH4+)=c(NO3-)。由于Kb(NH3·H2O)=2.0 × 10-5 mol/L,即，所以c(NH3·H2O)= c(NH4+)·c(OH-) /Kb={(x÷y)×10-7}÷2.0 × 10-5 mol/L= x/200y mol/L。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)的電子式、方程式、熱化學(xué)方程式的書寫、外界條件的選擇、氨氣的檢驗(yàn)、弱電解質(zhì)的濃度的計(jì)算的知識(shí)。