Question

氮是生命物质的重要组成元素之一，以氮气为原料的合成氨工业可以实现大规模固氮，氨可用于生成氯化铵、硫酸铵等化学肥料。

（1）科学家已成功合成少量N₄分子，N₄和N₂互为_____，NH₃分子的空间构型为型______。

（2）叠氮化钠（NaN₃）受撞击完全分解产生钠和氮气，故可应用于汽车安全气囊。若产生40.32L(标况下)氮气，至少需要叠氮酸钠_____g，转移电子____个。

（3）检验铵态氮肥中铵根离子的实验方案是（补充写出步骤，现象）：取样，溶于水_________________________________________________。

（4）等物质的量浓度的两溶液,pH大小为:氯化铵__________硫酸铵(选填>、=或< ,下同);铵根离子浓度相同的两溶液,两者的浓度大小关系为:氯化铵_____硫酸铵;

最新“人工固氮”的研究报道:常温常压、催化剂条件下, N2在催化剂表面与水发生反应：与水发生反应: 2N₂(g)＋6H₂O(g) 4NH₃(g)＋3O₂(g)－Q,(Q>0)

（5）如果反应的平衡常数K值变小,该反应正反应速率_______ (选填增大、减小或不变,下同),逆反应速率_______.

（6）若反应在恒容条件下进行，请用上述反应中的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态_______.

（7）下列能够提高氮气转化率的措施是：_____

A.适当升高温度                  b.增加水的用量

C.使用高效催化剂                d.扩大容器体积

Answer

同素异形体 三角锥 78 7.244×1023 取样,加入试管配成溶液,加入浓氢氧化钠溶液,加热,在试管口放一片湿润的红色石蕊试纸,若变蓝,则含有铵根离子;反之没有 > > 减小 减小 容器中气体的总质量不随时间而变化或容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化或容器中气体的密度不随时间而变化 AD

【解析】（1）本题考查同素异形体和空间构型，N4和N2都是氮元素组成不同结构的单质，因此两者互为同素异形体，NH3的空间构型为三角锥形；（2）本题考查氧化还原反应中转移电子数目，根据氮元素守恒，因此有m(NaN3)×3/65=V(N2)×2/22.4，解得m(NaN3)=78g，转移电子物质的量为转移电子物质的量为[m(NaN3)×3×1/3] /65mol=1.2mol，转移电子个数为1.2NA或7.244×1023；（3）本题考查离子的检验，NH4＋一般先转化成NH3，然后检验NH3，具体操作是取样,加入试管配成溶液，加入浓氢氧化钠溶液,加热,在试管口放一片湿润的红色石蕊试纸,若变蓝，则含有铵根离子；反之没有；（4）本题考查影响水解的因素，NH4＋发生水【解析】
NH4＋＋H2O NH3·H2O＋H＋，相同浓度时，(NH4)2SO4溶液中c(NH4＋)大于NH4Cl溶液中c(NH4＋)，硫酸铵相当于在氯化铵的基础上加入NH4＋，水解平衡向正反应方向移动，即(NH4)2SO4溶液中c(H＋)大于NH4Cl溶液中c(H＋)，即pH：氯化铵>硫酸铵，NH4Cl和(NH4)2SO4物质的量浓度相等时，后者溶液中c(NH4＋)大于前者，要是NH4＋浓度相等，需要继续加入NH4Cl，因此NH4＋浓度相等时，氯化铵>硫酸铵；（5）本题考查化学平衡常数、勒夏特列原理、影响化学反应速率的因素，化学平衡常数只受温度的影响，此反应是吸热反应，化学平衡常数减小，改变的因素是降低温度，即正逆反应速率减小；（6）考查化学反应达到平衡的状态，容器中气体的总质量不随时间而变化或容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化或容器中气体的密度不随时间而变化；（7）考查勒夏特列原理，A、正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向进行，N2的转化率增大，故A正确；B、水是纯液体，浓度视为常数，即增加水的量，平衡不移动，N2的转化率不变，故B错误；C、催化剂对化学反应速率无影响，N2的转化率不变，故C错误；D、扩大容器的体积，相当于减小压强，平衡向正反应方向移动，N2的转化率增大，故D正确。