Question

【題目】氨是一種重要的化工原料。

Ⅰ、某學(xué)習(xí)小組同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持儀器未畫(huà)出)，進(jìn)行氨氣實(shí)驗(yàn)室制備且探究氨氣的還原性及產(chǎn)物的檢驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：黑色CuO變?yōu)榧t色；干燥管中無(wú)水CuSO4粉末變?yōu)樗{(lán)色；同時(shí)生成一種無(wú)色無(wú)味無(wú)污染的氣體。

（1）請(qǐng)寫(xiě)出大試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________。

（2）請(qǐng)寫(xiě)出氨氣與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________________。

（3）該裝置存在明顯缺陷，請(qǐng)指出存在的問(wèn)題______________________。

Ⅱ、哈伯因?yàn)閷⒌獨(dú)夂蜌錃庠谝欢�條件下合成氨氣的成果面獲得1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)�，F(xiàn)將1molN2和3molH2充入一恒容的密閉容器中，使其在一定條件下達(dá)到平衡N2+3H22NH3，下列哪些狀態(tài)一定是達(dá)到平衡的狀態(tài)?（_____）

A．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間改變而改變的狀態(tài)

B．N2、H2、NH3的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變而改變的狀態(tài)

C．混合氣體的密度不隨時(shí)間改變而改變的狀態(tài)

D．單位時(shí)間內(nèi)0.1molNH3分解的同時(shí)，有0.05molN2生成的狀態(tài)

Ⅲ、下圖是一種電化學(xué)制備NH3的裝置，圖中陶瓷在高溫時(shí)可以傳輸H+。

（1）H+經(jīng)質(zhì)子傳輸陶瓷由_____________流向_______________。(選填“a”或“b”)

（2）陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為_________________________________。

Answer 1

【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O 3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O 此裝置沒(méi)有尾氣吸收裝置 AB a b N2+6H++6e-=2NH3

【解析】Ⅰ、 (1). 實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氨氣，方程式為：2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案為：2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O ； (2). 氨氣和氧化銅反應(yīng)，黑色CuO變?yōu)榧t色說(shuō)明生成銅，干燥管中無(wú)水CuSO4粉末變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明生成水，一種無(wú)色無(wú)味無(wú)污染的氣體為氮?dú)�，所以反�?yīng)方程式為：3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O，故答案為：3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O ； (3). 反應(yīng)過(guò)程中氨氣可能有剩余，此裝置沒(méi)有對(duì)氨氣進(jìn)行處理而造成污染，故答案為：此裝置沒(méi)有尾氣吸收裝置； Ⅱ、對(duì)于氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睔獾姆磻?yīng)來(lái)說(shuō)，A．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間改變而改變的狀態(tài)可以說(shuō)明反應(yīng)到平衡，故正確；B．因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體的物質(zhì)的量改變，所以N2、H2、NH3的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變而改變的狀態(tài)可以說(shuō)明反應(yīng)到平衡，故正確；C．因?yàn)榉磻?yīng)體系中的體積不變，氣體總質(zhì)量守恒，所以混合氣體的密度不隨時(shí)間改變而改變的狀態(tài)不能說(shuō)明反應(yīng)到平衡，故錯(cuò)誤；D．單位時(shí)間內(nèi)0.1molNH3分解的同時(shí)，有0.05molN2生成的狀態(tài)，都表示逆向反應(yīng)，不能說(shuō)明反應(yīng)到平衡，故錯(cuò)誤。故選AB。Ⅲ、（1）氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)生成氨氣的反應(yīng)中氮?dú)饣�合價(jià)降低，在陰極反應(yīng)，氫氣化合價(jià)升高，在陽(yáng)極反應(yīng)，所以b為陽(yáng)極，a為陰極，氫離子從陽(yáng)極流向陰極，故答案為： b流向a ；（2）氮?dú)庠陉帢O得到電子結(jié)合氫離子生成氨氣,電極反應(yīng)為N2+6H++6e-=2NH3，故答案為：N2+6H++6e-=2NH3。