Question

氨气是重要的化工原料

(1)已知：N₂(g)+O₂(g)= 2NO(g)   △H= +180．5kJ·mol^-1

4NH₃(g)+5O₂(g)= 4NO(g)+6H₂O(g)   △H= - 905kJ·mol^-1

2H₂(g)+O₂(g)=  H₂O(g)    △H= - 483．6kJ·mol^-1

写出氨气在高温高压催化剂条件下生成氮气和氢气的热化学方程式：_____________________，

(2)氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，试写出该反应的化学方程式：______________________，科学家利用此原理，设计成氨气和氧气燃料电池， 则通入氨气的电极是_________ (填“正极”或“负极”)；碱 性条件下，该电极发生反应的电极反应式为_______________________。

(3)一定条件下，某密闭容器中发生反应 4NH₃(g)+5O₂(g)4NO(g )+6H₂O(g)。在一定体积的密闭容器中，为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动，下列措施中可采用的是___________(填字母代号)。

a．增大压强           b．适当升高温度        c．增大O₂的浓度          d．选择高效催化剂

(4)如果某氨水的电离程度为1%，浓度为0.01 mol/LMgCl₂溶液滴加氨水至开始产生沉淀时(不考虑溶液体积变化)，溶液中的NH₃·H₂O的浓度为_______{已知Ksp[Mg(OH)₂]=4.0×10^-12]}

Answer

2NH3(g)N2(g)+ 3H2(g) ΔH ＝ +92.4 kJ · mol-1 4NH3 + 3O2 === 2N2 + 6H2O 负极 2NH3+6OH-6e―= N2+6H2O C 0.002 mol/L

【解析】

（1）依据热化学方程式和盖斯定律概念分析计算得到；

（2）)氨气在纯氧中燃烧生成氮气和水，在燃料电池中，燃料做负极，发生失电子的氧化反应；

（3）该反应是一个气一个反应前后气体体积增大的放热反应，升高温度、增大压强，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动；选择高效催化剂，反应速率增大，平衡不移动；

（4）依据溶度积常数计算氢氧根离子浓度，结合氨水电离度概念计算一水合氨溶液的浓度。

（1）给已知热化学方程式依次编号为：①N2（g）+O2（g）=2NO（g）；△H=+180.5kJ•mol-1，②4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）；△H=-905kJ•mol-1，③2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）：△H=-483.6kJ•mol-1，依据盖斯定律，①×2-（③×3-②）2N2（g）+6H2（g）⇌4NH3（g）的△H=-184.8KJ/mol，则氨气在高温高压催化剂条件下生成氮气和氢气的热化学方程式为2NH3（g）N2（g）+3H2（g） △H=+92.4KJ/mol，故答案为：2NH3（g）N2（g）+3H2（g） △H=+92.4KJ/mol；

（2）氨气在纯氧中燃烧生成氮气和水，反应的化学方程式为：NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O；在燃料电池中，燃料做负极，则通入氨气的电极是负极，碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，故答案为：NH3 + 3O2 =2N2 + 6H2O；负；2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；

（2）A、该反应是一个反应前后气体体积增大的放热反应，增大压强反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，错误；

B、该反应是一个反应前后气体体积增大的放热反应，升高温度反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，错误；

C、增大反应物O2的浓度，升高温度反应速率增大，平衡向正反应方向移动，正确；

D、催化剂能改变化学反应速率但不影响平衡的移动方向，错误。

故选C，故答案为：C；

（4）如果某氨水的电离程度为1%，浓度为0.01mol/LMgCl2溶液滴加氨水至开始产生沉淀时（不考虑溶液体积变化），{已知Ksp[Mg（OH）2]=4.0×10-12]}，则依据溶度积常数Ksp=c（Mg2+）×c2（OH-）=4.0×10-12 ，溶液中c（Mg2+）=0.01mol/L，则c（OH-）=2×10-5mol/L，氨水的浓度= =0.002mol/L，故答案为：0.002 mol/L。