Question

氨氣是一種重要的化工原料，但隨著工業(yè)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(fā)生電離：NH₃+NH₃=NH₄⁺+NH₂^-，其離子積常數(shù)為l.0×l0^-30．現(xiàn)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(yīng)結(jié)束后，假設(shè)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(yè)上用氮氣和氫氣合成氨氣時，在反應(yīng)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(dá)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(yīng)的化學(xué)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(fā)生反應(yīng)：CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g） 2NH₃（g）+CO₂（g），該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)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(tài)水的熱化學(xué)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(fā)生電離：NH₃+NH₃=NH₄⁺+NH₂^-，將2.3g金屬鈉投入1.0L液氨中會結(jié)合NH₂^-，促進液氨的電離，鈉與液氨反應(yīng)生成NaNH₂，結(jié)合化學(xué)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(jù)氧化銅做氧化劑氧化氨氣生成氮氣，本身被還原為銅；依據(jù)化學(xué)方程式的書寫原則寫出；
（4）平衡常數(shù)是用平衡時生成物的濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物的冪次方乘積；
（5）依據(jù)蓋斯定律結(jié)合熱化學(xué)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(fā)生反應(yīng)為：2Na+2NH₃=2NaNH₂+H₂↑；促進液氨的電離，依據(jù)：NH₃+NH₃=NH₄⁺+NH₂^-，[NH₄⁺][NH₂^-]=l.0×l0^-30；反應(yīng)生成NH₂^-物質(zhì)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(dá)到最佳比例；
（3）用氨氣通過紅熱的氧化銅制取氮氣，依據(jù)氧化還原反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)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(jù)化學(xué)平衡，結(jié)合平衡常數(shù)的計算式列式：平衡常數(shù)是用平衡時生成物的濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物的冪次方乘積，得到平衡常數(shù)表達(dá)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(tài)水的熱化學(xué)方程式依據(jù)蓋斯定律，結(jié)合熱化學(xué)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(guān)，與溶液濃度無關(guān)；明確簡單裝置合成氨的工藝流程中裝置的作用、平衡常數(shù)的計算應(yīng)用、熱化學(xué)方程式的書寫原則即可解答．