Question

氨氣是一種重要的化工原料，但隨著工業化進程的加快，氨氣也逐漸變成居室里一種重要的污染性氣體．
（1）液氨和水類似，也能發生電離：NH₃+NH₃=NH₄⁺+NH₂^-，其離子積常數為l.0×l0^-30．現將2.3g金屬鈉投入1.0L液氨中，則液氨電離平衡

正方向

移動（填“不”、“正方向”、“逆方向”）；待反應結束后，假設溶液的體積不變，所得溶液中NH₄⁺的濃度為

1×10^-29mol/L

．
（2）實驗室模擬工業上用氮氣和氫氣合成氨氣時，在反應前將兩種氣體通過如圖裝置，該裝置的作用有三個：
①將氮氣和氫氣干燥：
②使氮氣和氫氣充分混合；
③

通過觀察氣泡控制氮氣和氫氣的流量，使氮氣和氫氣的量達到最佳比例

，從而提高氮氣和氫氣的利用率．
（3）實驗室可用氨氣通過紅熱的氧化銅制取氮氣，寫出該反應的化學方程式：

2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O

．
（4）家庭空氣中的氨主要來自建筑施工中使用的混凝土外加劑，如混凝土防凍劑尿素會和水緩慢發生反應：CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g） 2NH₃（g）+CO₂（g），該反應的平衡常數表達式為K=

C2(NH3)?C(CO2)

C(H2O)

．
（5）已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）；△H=180Kj?mol^-l4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）；△H=-908Kj?mol^-l請寫出氨氣被一氧化氮氧化生成氮氣和氣態水的熱化學方程式：

4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1808KJ/mol

．

Answer 1

分析：（1）液氨和水類似，也能發生電離：NH₃+NH₃=NH₄⁺+NH₂^-，將2.3g金屬鈉投入1.0L液氨中會結合NH₂^-，促進液氨的電離，鈉與液氨反應生成NaNH₂，結合化學方程式計算；
（2）將氮氣和氫氣干燥，使氮氣和氫氣充分混合，控制氮氣和氫氣通入的比例和通入的快慢，提高原料的利用率；
（3）依據氧化銅做氧化劑氧化氨氣生成氮氣，本身被還原為銅；依據化學方程式的書寫原則寫出；
（4）平衡常數是用平衡時生成物的濃度冪次方乘積除以反應物的冪次方乘積；
（5）依據蓋斯定律結合熱化學方程式計算寫出．

解答：解：（1）將2.3g金屬鈉投入1.0L液氨中發生反應為：2Na+2NH₃=2NaNH₂+H₂↑；促進液氨的電離，依據：NH₃+NH₃=NH₄⁺+NH₂^-，[NH₄⁺][NH₂^-]=l.0×l0^-30；反應生成NH₂^-物質的量為0.1mol；濃度為0.1mol/L，所得溶液中NH₄⁺的濃度l.0×l0^-29mol/L，故答案為：正方向；1.0×l0^-29mol/L；
（2）該裝置的作用有三個將氮氣和氫氣干燥，使氮氣和氫氣充分混合，控制氮氣和氫氣通入的比例和通入的快慢，提高原料的利用率，
故答案為：通過觀察氣泡控制氮氣和氫氣的流量，使氮氣和氫氣的量達到最佳比例；
（3）用氨氣通過紅熱的氧化銅制取氮氣，依據氧化還原反應的化合價升降相同，氧化銅中銅的元素化合價降低生成銅，反應的化學方程式為：2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O，
故答案為：2NH₃+3CuO

△   .

3Cu+N₂+3H₂O；
（4）CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）?2NH₃（g）+CO₂（g），依據化學平衡，結合平衡常數的計算式列式：平衡常數是用平衡時生成物的濃度冪次方乘積除以反應物的冪次方乘積，得到平衡常數表達式：K=

C2(NH3)?C(CO2)

C(H2O)

，故答案為：

C2(NH3)?C(CO2)

C(H2O)

；
（5）①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）；△H=180Kj?mol^-l
②4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）；△H=-908Kj?mol^-l
氨氣被一氧化氮氧化生成氮氣和氣態水的熱化學方程式依據蓋斯定律，結合熱化學方程式合并計算：①×5+②得到：4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1808KJ/mol，
故答案為：4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1808KJ/mol．

點評：本題考查對水的離子積理解與遷移能力．由水的離子積可知，其大小只與溫度有關，與溶液濃度無關；明確簡單裝置合成氨的工藝流程中裝置的作用、平衡常數的計算應用、熱化學方程式的書寫原則即可解答．