Question

【題目】氨是一種重要的化工原料。

Ⅰ、某學習小組同學設(shè)計了下圖所示的實驗裝置(部分夾持儀器未畫出)，進行氨氣實驗室制備且探究氨氣的還原性及產(chǎn)物的檢驗。

實驗現(xiàn)象為：黑色CuO變?yōu)榧t色；干燥管中無水CuSO4粉末變?yōu)樗{色；同時生成一種無色無味無污染的氣體。

（1）請寫出大試管中反應(yīng)的化學方程式_______________________________________。

（2）請寫出氨氣與CuO反應(yīng)的化學方程式_________________________________________。

（3）該裝置存在明顯缺陷，請指出存在的問題______________________。

Ⅱ、哈伯因為將氮氣和氫氣在一定條件下合成氨氣的成果面獲得1918年諾貝爾化學獎。現(xiàn)將1molN2和3molH2充入一恒容的密閉容器中，使其在一定條件下達到平衡N2+3H22NH3，下列哪些狀態(tài)一定是達到平衡的狀態(tài)?（_____）

A．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間改變而改變的狀態(tài)

B．N2、H2、NH3的總物質(zhì)的量不隨時間改變而改變的狀態(tài)

C．混合氣體的密度不隨時間改變而改變的狀態(tài)

D．單位時間內(nèi)0.1molNH3分解的同時，有0.05molN2生成的狀態(tài)

Ⅲ、下圖是一種電化學制備NH3的裝置，圖中陶瓷在高溫時可以傳輸H+。

（1）H+經(jīng)質(zhì)子傳輸陶瓷由_____________流向_______________。(選填“a”或“b”)

（2）陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為_________________________________。

Answer 1

【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O 3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O 此裝置沒有尾氣吸收裝置 AB a b N2+6H++6e-=2NH3

【解析】Ⅰ、 (1). 實驗室用氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氨氣，方程式為：2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案為：2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O ； (2). 氨氣和氧化銅反應(yīng)，黑色CuO變?yōu)榧t色說明生成銅，干燥管中無水CuSO4粉末變?yōu)樗{色，說明生成水，一種無色無味無污染的氣體為氮氣，所以反應(yīng)方程式為：3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O，故答案為：3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O ； (3). 反應(yīng)過程中氨氣可能有剩余，此裝置沒有對氨氣進行處理而造成污染，故答案為：此裝置沒有尾氣吸收裝置； Ⅱ、對于氮氣和氫氣合成氨氣的反應(yīng)來說，A．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間改變而改變的狀態(tài)可以說明反應(yīng)到平衡，故正確；B．因為反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量改變，所以N2、H2、NH3的總物質(zhì)的量不隨時間改變而改變的狀態(tài)可以說明反應(yīng)到平衡，故正確；C．因為反應(yīng)體系中的體積不變，氣體總質(zhì)量守恒，所以混合氣體的密度不隨時間改變而改變的狀態(tài)不能說明反應(yīng)到平衡，故錯誤；D．單位時間內(nèi)0.1molNH3分解的同時，有0.05molN2生成的狀態(tài)，都表示逆向反應(yīng)，不能說明反應(yīng)到平衡，故錯誤。故選AB。Ⅲ、（1）氮氣和氫氣反應(yīng)生成氨氣的反應(yīng)中氮氣化合價降低，在陰極反應(yīng)，氫氣化合價升高，在陽極反應(yīng)，所以b為陽極，a為陰極，氫離子從陽極流向陰極，故答案為： b流向a ；（2）氮氣在陰極得到電子結(jié)合氫離子生成氨氣,電極反應(yīng)為N2+6H++6e-=2NH3，故答案為：N2+6H++6e-=2NH3。