Question

（16分）氨既是实验室中常用试剂，也是工业上重要原料。

（1）某学习小组欲制备少量的氨水。供选用的试剂有：

①NH₄Cl ②(NH₄)₂CO₃ 。提供的装置如下，请回答下列问题：

①装置A试管内发生反应的化学方程式为                                    ；

②从提供的仪器中选择并组装一套本实验的合理、简洁装置，按气流方向连接顺序为（用图中标注的导管口符号表示）a→                          ；

（2）氨在氧气中燃烧，生成水和一种单质。

已知： N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)  △H= -92.4kJ·mol^-1

2H₂(g)+ O₂(g)= 2H₂O(l)     △H= -572kJ·mol^-1

写出氨在氧气中燃烧生成液态水和气态单质的热化学方程式：                                                              ；

（3）已知在一定条件下，将1molN₂和3molH₂混合于一个10L的密闭容器中发生的

反应为N₂+3H₂2NH₃，5min后达到平衡，平衡时氨的体积分数为25%。

①该反应的平衡常数表达式K =                        ；

②从反应开始到平衡时，N₂的反应速率(N₂)=         _________________；

（4）工业上以氨气、空气为主要原料制取硝酸。在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)   △H＞0。该反应的反应速率()随时间()变化的关系如图所示。若时刻只改变一个条件，下列说法正确的是(填选项序号)      。

A．在时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态

B．在时，采取的措施可以是升高温度

C．在时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态

D．在时，容器内的体积分数是整个过程中的最大值

（5）为检验氨气与酸反应得到的某种常见氮肥的成分，某同学进行了以下实验：

①加热氮肥样品产生气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。②取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量BaCl₂溶液，没有明显变化。由此可知该氮肥的主要成分可能是_____________(填选项序号)；

A．NH₄Cl    B．(NH₄)₂CO₃        C．NH₄HCO₃   D．NH₄NO₃

（6）硝酸厂常用Na₂CO₃溶液吸收处理尾气NO₂生成CO₂。若9.2g NO₂和Na₂CO₃溶液完全反应时转移电子0.1mol，则反应的离子方程式是：

                                                           。

Answer

（1）①（NH4）2CO32NH3↑+CO2↑+H2O；②e d f；（2）4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（l）△H=-1531.2 kJ•mol-1；（3）①K=；②0.008mol/（L﹒min）；（4）AB；（5）C；（6）2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2．

【解析】

试题解析：（1）②碳酸铵分解的气体含有二氧化碳，通过盛有碱石灰的干燥管除去二氧化碳，再通入水中，氨气极易溶于水容易发生倒吸，用D吸收可以防止倒吸；（2）依据盖斯定律可知：方程式②×3-①×②得4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（l）△H=-1531.2 kJ•mol-1 ；（4）A．该反应正反应是气体物质的量减小的反应，压强不变，说明到达平衡；B．正反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应移动；C．恒容条件下，反应混合气体的总质量不变，密度始终不变，所以不能说明反应达到平衡状态；D．由图可知，在t2时，改变条件平衡向正反应移动，t3时到达平衡，t4时瞬间正反应速率不变，逆反应速率减小，平衡向正反应进行，应是NO2降低的浓度，故容器内NO2的体积分数在t3时值的最大，故D错误；（5）加热氮肥样品生成两种气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体为氨气，说明含有铵根离子，另一种气体能使澄清石灰水变浑浊，说明碳酸根离子或碳酸氢根离子；取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量BaCl2溶液，没有明显变化，说明没有碳酸氢根离子，说明盐中含有铵根离子和碳酸根离子，所以氮肥的主要成分NH4HCO3；（6）NO2发生自身氧化还原反应，N的化合价分别有+4价变化为+5价和+3价：2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2。

考点：氨的制取和性质；化学平衡建立的过程；化学平衡的调控作用