Question

（本題共12分）合成氨是人類科學技術發(fā)展史上的一項重大突破，解決了地球上因糧食不足而導致的饑餓與死亡。

23．氨分子的電子式為_________，氮元素原子最外層電子排布的軌道表示式是________。

24．在一容積為2 L的密閉容器內(nèi)加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定條件下發(fā)生如下反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，反應中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化情況如下圖：

根據(jù)上圖，計算從反應開始到平衡時，氫氣的平均反應速率為___________________。

25．催化劑存在下，NH3可用來消除NO的污染，生成兩種對環(huán)境無害的物質(zhì)。寫出反應的化學方程式： ；該反應中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為 。

26．pH相同的氨水和氫氧化鈉溶液，分別用蒸餾水稀釋至原來體積的m倍和n倍，稀釋后兩溶液的pH仍相同，則m________n（填“>”、“<”或“＝”）；

27．氯堿工業(yè)的原料飽和食鹽水中含有一定量的銨根離子，在電解時會生成性質(zhì)極不穩(wěn)定的三氯化氮，易引起爆炸。為除去飽和食鹽水中的銨根離子，可在堿性條件下通入氯氣，反應生成氮氣。該反應的離子方程式為 。該工藝選擇氯氣的優(yōu)點是 。（答出一點即可）

Answer 1

23、（1分）、（1分）；24．0．0375 mol/(L·min)（2分）

25．4NH3+6NO5N2+6H2O （2分）； 2：3 （1分） 26．>（2分）；

27．3Cl2 + 2NH4++ 8OH- → N2↑ + 6Cl- + 8H2O。（2分）

就近取材，利用氯堿工業(yè)的產(chǎn)品氯氣為原料；不會引入其他雜質(zhì)離子。（1分）

【解析】

試題分析：23、氨氣是含有極性鍵的共價化合物，則氨分子的電子式為；氮元素的原子序數(shù)是7，則根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知原子最外層電子排布的軌道表示式是。

24、根據(jù)圖像可知反應進行到4min時反應達到平衡狀態(tài)，此時氨氣的濃度是0.1mol/L，則根據(jù)方程式可知消耗氫氣的濃度是0.15mol/L，所以用氫氣表示的反應速率是0.15mol/L÷4min＝0．0375 mol/(L·min)。

25、催化劑存在下，NH3可用來消除NO的污染，生成兩種對環(huán)境無害的物質(zhì)，則根據(jù)原子守恒可知兩種物質(zhì)應該是氮氣和CO2，所以反應的化學方程式為4NH3+6NO5N2+6H2O。在該反應中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物均是氮氣，其中還原劑是氨氣，氧化劑是NO，所以氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2：3。

26、氨水是弱堿存在電離平衡，稀釋促進電離，所以pH相同的氨水和氫氧化鈉溶液，分別用蒸餾水稀釋至原來體積的m倍和n倍，如果稀釋后兩溶液的pH仍相同，則m＞n；

27、在堿性條件下氯氣把銨根氧化生成氮氣，氯氣的還原產(chǎn)物是氯化氫，則該反應的離子方程式為3Cl2 + 2NH4++ 8OH- → N2↑ + 6Cl- + 8H2O。由于氯堿廠能生產(chǎn)氯氣，所以該工藝選擇氯氣的優(yōu)點是就近取材，利用氯堿工業(yè)的產(chǎn)品氯氣為原料；不會引入其他雜質(zhì)離子。

考點：考查核外電子排布、反應速率計算、弱電解質(zhì)的電離以及氧化還原反應應用等