氨的合成与应用小专题复习

氨的合成与应用小专题复习原电池知识：升失氧、氧活负、m减少，无气泡电解池知识：正阳氧，升失氧，阳极吸引阴离子（惰性电极），阳极溶解（金属活性电极）氨的催化氧化4NH3+5O2=4NO+6H2O工业合成氨N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92.2KJ/molN2的结构式N≡NN2的电子式NH3结构式H－N－HH转化率ɑ=C变化/C起始平衡常数K=CC系数反应物系数生成物,tcv化学反应速率知识储备ɑ=C变化/C起始平衡常数K=CC系数反应物系数生成物,tcv化学反应速率影响化学平衡移动的因素：浓度、温度、压强转化率任务一：工业合成氨（原子结构，热化学，化学平衡，氧化还原）•（1）写出N2的电子式结构式。NH3的结构式为化学键类型。•（2）已知：1molN2(g)与适量H2(g)完全反应，生成NH3(g)，放出92.2kJ热量，写出反应的热化学方程式：。极性共价键N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92.2KJ/molN≡NH－N－HH•（3）在一定温度下，向容积不变（始终为1L）的密闭容器中加入2molN2、8molH2及固体催化剂。10分钟后反应达到平衡状态，容器内有2molNH3，用氢气表示的反应速率为：。氮气的转化率为。若想提高氮气的转化率，根据化学平衡移动原理，请提出合理的建议：（任意写一条）。•（4）氨被氧化生成一氧化氮的化学方程式为：。任务一：工业合成氨（原子结构，热化学，化学平衡，氧化还原）0.3mol•L-1min-150%增加氢气，减少氨气，降低温度，增加压强，循环利用4NH3+5O2=4NO+6H2ON2+3H22NH3132起始浓度/mol·L-1：0.20.80变化浓度/mol·L-1：0.10.30.2平衡浓度/mol·L-1：0.10.50.2则υ(NH3)=2mol÷10L÷10min=0.02mol·L-1·min-1则υ(H2)=3/2υ(NH3)=0.03mol·L-1·min-1；转化率α=0.1÷0.2×100%=50%任务二：氨的应用（物质类别、离子方程式、氧化还原、元素周期）•（1）设计合成氮肥NH4NO3的流程简图N2NH4NO3•课下请写出转化间相应的化学方程式，有离子反应的写离子方程式。NH3NONO2HNO3②①③④⑤•升失氧、被氧化、还原剂、还原性•氧化性：氧化剂氧化产物•元素周期数等于电子层数，主族数等于最外层电子数知识储备•（2）化工厂经常用浓氨水检验氯气管道是否漏气，其现象是产生大量白烟，请写出相应反应方程式。•其中还原剂是，氧化性＞。•写出氯原子的原子结构示意图，氯元素在周期表中的位置。任务二：氨的应用（物质类别、离子方程式、氧化还原、元素周期）8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2第三周期第ⅦA族287+17NH3Cl2N2任务三：电解法合成氨（电化学原理）•（石景山期末）现在普遍应用的工业合成氨的方法是哈伯于1905年发明的，但此法反应物的转化率不高。•随着对合成氨研究的发展，2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法，即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气，分别通入一个加热到570℃的电解池中，采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨（装置如下图）。请回答：知识储备升失氧活负，质量减少，无气泡原电池：电解池：正阳氧，阳极吸引阴离子（惰性电极）阳极溶解（金属活性电极）•（1）钯电极A是电解池的•极（填“阳”或“阴”），•该极上的电极反应式是•。•（2）阴极pH变(填变大或变小)，H+向极移动（填阴极、阳极）。•（3）若生成1molNH3则需转移mol电子。H2N2N2NH3H2H+SCY固体介质钯电极A钯电极B任务三：电解法合成氨（电化学原理、n）阴N2+6H++6e-=2NH3变大阴3•（4）若电解时用氢氧燃料电池（电解液为KOH）做电源，则氧气在极发生反应，该极的电极反应式为，pH变(填变大或变小)，若有22.4L氧气（标准状况下）参加反应，则转移mol电子。任务三：电解法合成氨（电化学原理、n）正O2+2H2O+4e-=4OH-变大4【规律总结】•电化学试题的分析一般是从化合价着手，对于原电池，化合价升高的作为负极，化合价降低的作为正极，两极方程式相加即可得总反应。对于电解池，化合价升高作为阳极，降低的作为阴极。介质一般会在反应物或生成物中出现。任务四：新方法（热化学，化学平衡，物质的量）•（08广东）一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3：2N2+6H2O4NH3+3O2，进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间3h，体积为1L）。请回答下列问题：T/K303313323生成NH3量／（10mo1）4．85．96．0（1）303K时从开始到3h内以O2物质的量浓度变化表示的平均反应速率为mol·L-1·h-1•（2）该反应过程与能量关系可用下图表示。完成反应的热化学方程式：。任务四：新方法（热化学，化学平衡，物质的量）12N2（g）+3H2O（l）2NH3（g）+3/2O2△H=+765.2KJ/mol（3）在一定条件下，能够说明该反应达到平衡状态的标志是______________。A．反应混合物各组分物质的量浓度相等B．N2、H2O、NH3、O2分子数之比为1:3:2:1C．混合气体的平均相对分子质量不变D．单位时间内消耗1molN2的同时，就有1molO2生成（4）达到平衡后下列能提高N2转化率的是________。A．选用更有效的催化剂B．升高反应体系的温度C．降低反应体系的温度D．缩小容器的体积任务四：新方法（热化学，化学平衡，物质的量）CB（5）与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：。（6）已知：N2（g）十3H2（g）2NH3（g）△H=-92.4kJ·mol-12H2（g）+O2（g）2H2O（l）△H=-571.6kJ·mol-1求反应2N2+6H2O4NH3+3O2的△H=kJ·mol-1任务四：新方法（热化学，化学平衡，物质的量）增加氮气，升高温度+1530课堂检测（丰二）28．（10分）汽车尾气中含有CO和氮氧化物。治理尾气的方法是在排气管上安一个催化转化器，其中发生如下反应：2NO+2CON2+2CO2。（1）2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）反应的平衡常数的表达式为：K=（2）已知：CO（g）+1/2O2（g）=2CO2（g）△H=－283kJ/molN2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=＋180kJ/mol则2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）△H=kJ/mol.-74622222CONOCONCCCC（3）对于可逆反应2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g），结合（2）中信息，下列说法正确的是。①升高温度，平衡常数增大②升高温度，逆反应速率降低③单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡④反应达到平衡后，其他条件不变，缩小容器容积，平衡向生成N2和CO2的方向移动课堂检测③④加速奔跑！力争上游！迁移应用（东城期末）一定条件下，在体积为3L的密闭容器中反应CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）达到化学平衡（1）该反应的平衡常数表达式K=；根据右图，升高温度，K值将（填“增大”、“减小”或“不变”）。（2）500℃时，从反应开始到达到化学平衡，以H2的浓度变化表示的化学反应速率是（用nB、tB表示）减小2nB3tBCCH3OHCCO·CH22（3）判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是（填字母）。a.v生成（CH3OH）=v消耗（CO）b.混合气体的密度不再改变c.混合气体的平均相对分子质量不再改变d.CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化（4）300℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是（填字母）。a.c（H2）减少b正反应速率加快，逆反应速率减慢c.CH3OH的物质的量增加d.重新平衡时c（H2）/c（CH3OH）减小cdcd