Question

【題目】氮是生命物質的重要組成元素之一，以氮氣為原料的合成氨工業可以實現大規模固氮，氨可用于生成氯化銨、硫酸銨等化學肥料。

（1）科學家已成功合成少量N4分子，N4和N2互為_____，NH3分子的空間構型為型______。

（2）疊氮化鈉（NaN3）受撞擊完全分解產生鈉和氮氣，故可應用于汽車安全氣囊。若產生40.32L(標況下)氮氣，至少需要疊氮酸鈉_____g，轉移電子____個。

（3）檢驗銨態氮肥中銨根離子的實驗方案是（補充寫出步驟，現象）：取樣，溶于水_________________________________________________。

（4）等物質的量濃度的兩溶液,pH大小為:氯化銨__________硫酸銨(選填>、=或< ,下同);銨根離子濃度相同的兩溶液,兩者的濃度大小關系為:氯化銨_____硫酸銨;

最新“人工固氮”的研究報道:常溫常壓、催化劑條件下, N2在催化劑表面與水發生反應：與水發生反應: 2N2(g)＋6H2O(g)4NH3(g)＋3O2(g)－Q,(Q>0)

（5）如果反應的平衡常數K值變小,該反應正反應速率_______ (選填增大、減小或不變,下同),逆反應速率_______.

（6）若反應在恒容條件下進行，請用上述反應中的有關物理量來說明該反應已達到平衡狀態_______.

（7）下列能夠提高氮氣轉化率的措施是：_____

A.適當升高溫度 b.增加水的用量

C.使用高效催化劑 d.擴大容器體積

Answer 1

【答案】 同素異形體 三角錐 78 7.244×1023 取樣,加入試管配成溶液,加入濃氫氧化鈉溶液,加熱,在試管口放一片濕潤的紅色石蕊試紙,若變藍,則含有銨根離子;反之沒有 > > 減小 減小 容器中氣體的總質量不隨時間而變化或容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化或容器中氣體的密度不隨時間而變化 AD

【解析】（1）本題考查同素異形體和空間構型，N4和N2都是氮元素組成不同結構的單質，因此兩者互為同素異形體，NH3的空間構型為三角錐形；（2）本題考查氧化還原反應中轉移電子數目，根據氮元素守恒，因此有m(NaN3)×3/65=V(N2)×2/22.4，解得m(NaN3)=78g，轉移電子物質的量為轉移電子物質的量為[m(NaN3)×3×1/3] /65mol=1.2mol，轉移電子個數為1.2NA或7.244×1023；（3）本題考查離子的檢驗，NH4＋一般先轉化成NH3，然后檢驗NH3，具體操作是取樣,加入試管配成溶液，加入濃氫氧化鈉溶液,加熱,在試管口放一片濕潤的紅色石蕊試紙,若變藍，則含有銨根離子；反之沒有；（4）本題考查影響水解的因素，NH4＋發生水解：NH4＋＋H2O NH3·H2O＋H＋，相同濃度時，(NH4)2SO4溶液中c(NH4＋)大于NH4Cl溶液中c(NH4＋)，硫酸銨相當于在氯化銨的基礎上加入NH4＋，水解平衡向正反應方向移動，即(NH4)2SO4溶液中c(H＋)大于NH4Cl溶液中c(H＋)，即pH：氯化銨>硫酸銨，NH4Cl和(NH4)2SO4物質的量濃度相等時，后者溶液中c(NH4＋)大于前者，要是NH4＋濃度相等，需要繼續加入NH4Cl，因此NH4＋濃度相等時，氯化銨>硫酸銨；（5）本題考查化學平衡常數、勒夏特列原理、影響化學反應速率的因素，化學平衡常數只受溫度的影響，此反應是吸熱反應，化學平衡常數減小，改變的因素是降低溫度，即正逆反應速率減小；（6）考查化學反應達到平衡的狀態，容器中氣體的總質量不隨時間而變化或容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化或容器中氣體的密度不隨時間而變化；（7）考查勒夏特列原理，A、正反應是吸熱反應，升高溫度，平衡向正反應方向進行，N2的轉化率增大，故A正確；B、水是純液體，濃度視為常數，即增加水的量，平衡不移動，N2的轉化率不變，故B錯誤；C、催化劑對化學反應速率無影響，N2的轉化率不變，故C錯誤；D、擴大容器的體積，相當于減小壓強，平衡向正反應方向移動，N2的轉化率增大，故D正確。