氨的合成与应用小专题复习

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,4 NH,3,+5 O,2,=4 NO +6 H,2,O,工业合成氨,N,2,（,g,）,+3 H,2,（,g,）,2NH,3,（,g,）,H=,92.2KJ/mol,N,2,的结构式,NN,N,2,的电子式,NH,3,结构式,H,N,H,H,转化率,=C,变化,/C,起始,平衡常数,K=,化学反应速率,知识储备,=C,变化,/C,起始,平衡常数,K=,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,N,2,的电子式,结构式,。,NH,3,的结构式为,化学键类型,。,（,2,）已知：,1 mol N,2,(g),与适量,H,2,(g),完全反应，生成,NH,3,(g),，放出,92.2 kJ,热量，写出反应的热化学方程式：,。,极性共价键,N,2,（,g,）,+3 H,2,（,g,）,2NH,3,（,g,）,H=,92.2KJ/mol,NN,H,N,H,H,（,3,）在一定温度下，向容积不变（始终为,1L,）的密闭容器中加入,2 mol N,2,、,8 mol H,2,及固体催化剂。,10,分钟后反应达到平衡状态，容器内有,2molNH,3,，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,-1,min,-1,50%,增加氢气，减少氨气，降低温度，增加压强，循环利用,4 NH,3,+5 O,2,=4 NO+6 H,2,O,N,2,+3 H,2,2NH,3,1 3 2,起始浓度,/molL,-1,：,0.2 0.8 0,变化浓度,/molL,-1,：,0.1 0.3 0.2,平衡浓度,/molL,-1,：,0.1 0.5 0.2,则,(NH,3,)=2mol,10L,10min=0.02 molL,-1,min,-1,则,(H,2,)=3/2 (NH,3,)=0.03 molL,-1,min,-1,；,转化率,=0.10.2100%=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,NH,4,NO,3,的流程简图,N,2,NH,4,NO,3,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。,NH,3,NO,NO,2,HNO,3,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）,8NH,3,+3Cl,2,=6NH,4,Cl+N,2,第三周期 第,A,族,2,8,7,+17,NH,3,Cl,2,N,2,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,1mol NH,3,则需转移,mol,电子。,H,2,N,2,N,2,NH,3,H,2,H,+,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,N,2,+6H,+,+6e,-,=2NH,3,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,O,2,+2H,2,O,+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，,N,2,在催化剂表面与水发生反应生成,NH,3,：,2N,2,+6H,2,O 4NH,3,+3O,2,，进一步研究,NH,3,生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间,3 h,，体积为,1L,）。请回答下列问题：,T/,K,303,313,323,生成,NH,3,量（,10mo1,）,4,8,5,9,6,0,（,1,）,303K,时从开始到,3 h,内以,O,2,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）,12,N,2,（,g,）,+3 H,2,O,（,l,）,2NH,3,（,g,）,+3/2O,2,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,N,2,、,H,2,O,、,NH,3,、,O,2,分子数之比为,1:3:2:1,C,混合气体的平均相对分子质量不变,D,单位时间内消耗,1 mol N,2,的同时，就有,1 mol O,2,生成,（,4,）达到平衡后下列能提高,N,2,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）,C,B,（,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,NH,3,生成量,的建议：,。,（,6,）已知：,N,2,（,g,）十,3H,2,（,g,）,2NH,3,（,g,）,H=-92.4 kJmol,-1,2H,2,（,g,）,+O,2,（,g,）,2H,2,O,（,l,）,H=-571.6 kJmol,-1,求反应,2N,2,+6H,2,O 4NH,3,+3O,2,的,H=,kJmol,-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+2CO N,2,+2CO,2,。,（,1,）,2 NO,（,g,）,+2 CO,（,g,）,N,2,（,g,）,+2 CO,2,（,g,）反应的平衡常数的表达式为：,K,=,（,2,）已知：,CO,（,g,）,+1/2 O,2,（,g,）,=2CO,2,（,g,）,H,=,283 kJ/mol,N,2,（,g,）,+O,2,（,g,）,=2 NO,（,g,）,H,=,180 kJ/mol,则,2 NO,（,g,）,+2 CO,（,g,）,N,2,（,g,）,+2 CO,2,（,g,）,H,=,kJ/mol.,-746,（,3,）对于可逆反应,2 NO,（,g,）,+2 CO,（,g,）,N,2,（,g,）,+2 CO,2,（,g,），结合（,2,）中信息，下列说法正确的是,。,升高温度，平衡常数增大,升高温度，逆反应速率降低,单位时间内消耗,CO,和,CO,2,的物质的量相等时，反应达到平衡,反应达到平衡后，其他条件不变，缩小容器容积，平衡向生成,N,2,和,CO,2,的方向移动,课 堂 检 测,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,3 L,的密闭容器中反应,CO,（,g,）,+2H,2,（,g,）,CH,3,OH,（,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,H,2,的浓度变化表示的化学反应,速率是,（用,n,B,、,t,B,表示）,减小,2n,B,3t,B,C,CH,3,OH,C,CO,C,H,2,2,（,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（,CH,3,OH,）,=,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,、,H,2,、,CH,3,OH,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,（,H,2,）减少,b,正反应速率加快，逆反应速率减慢,c.CH,3,OH,的物质的量增加,d.,重新平衡时,c,（,H,2,）,/,c,（,CH,3,OH,）减小,cd,cd,