Question

【題目】工業(yè)合成氨緩解了有限耕地與不斷增長的人口對糧食大量需求之間的矛盾。

（1）N2分子通常條件下非常穩(wěn)定，其本質(zhì)原因是____________________，工業(yè)上選擇500℃主要出于兩方面考慮，一是__________，二是__________。

（2）將1mol氣態(tài)分子斷裂成氣態(tài)原子所吸收的能量叫鍵能。相關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如下表：

共價鍵	H-H	N≡N	N-H
鍵能（kJ/mol）	436	946	391

結(jié)合表中所給信息，下圖中能正確表示合成氨反應(yīng)過程中能量變化關(guān)系的是__________。

（3）一定條件下，氨與水的反應(yīng)存在限度，氨水成弱堿性，用一個化學(xué)用語，表示氨與水反應(yīng)及溶液顯堿性的原因____________________。

（4）硫酸銨是一種固態(tài)氮肥，俗稱“肥田粉”。硫酸銨可由氨與硫酸反應(yīng)生成，硫酸銨中含有的化學(xué)鍵類型有______________________________。

（5）氨氧化法可以用來生產(chǎn)硝酸，寫出第一步和第三步的化學(xué)反應(yīng)方程式____________________、____________________。

Answer 1

【答案】 氮分子內(nèi)存在叁鍵 反應(yīng)速率快 催化劑活性好 A NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH- 離子鍵、極性共價鍵 4NH3+5O24NO+6H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO。

【解析】（1）氮分子內(nèi)存在叁鍵，鍵能大，則N2的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，合成氨是放熱反應(yīng)，升溫導(dǎo)致平衡逆向移動，但工業(yè)上仍選擇500℃，主要從反應(yīng)速率快和催化劑活性好兩方面考慮；

（2）N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=946kJmol-1+436kJmol-1×3-391kJmol-1×6=-92kJmol-1，說明此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，符合合成氨反應(yīng)過程中能量變化關(guān)系的圖為A，故答案為A；

（3）氨與水生成一水合氨，氨水呈弱堿性是因為一水合氨存在電離平衡電離出氫氧根離子，水合過程和電離過程為：NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-；

（4）硫酸銨是離子晶體，晶體內(nèi)存在離子鍵、配位鍵、極性共價鍵；

（5）氨氧化法可以用來生產(chǎn)硝酸，其過程為氨催化氧化為NO，NO再氧化為NO2，最后NO2溶于水生成硝酸，第一步反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為4NH3+5O24NO+6H2O，第三步反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO。