Question

【題目】氨是合成硝酸、銨鹽和氮肥的基本原料，回答下列問題：

（1）寫出實驗室制備氨氣的化學方程式：______________________________ ；氨的水溶液顯弱堿性，其原因為__________________________(用離子方程式表示)，0.1 mol·L－1的氨水中加入少量的NH4Cl固體，溶液的pH________(填“升高”或“降低”) ；若加入少量的明礬，溶液中的NH的濃度________(填“增大”或“減小”) 。

（2）硝酸銨加熱分解可得到N2O和H2O。250 ℃時，硝酸銨在密閉容器中分解達到平衡，該分解反應的化學方程式為________________________________，平衡常數表達式為________；若有1 mol硝酸銨完全分解，轉移的電子數為________mol。

（3）將pH=12的氨水和pH=2的鹽酸等體積混合后溶液呈______性。

（4）由N2O和NO反應生成N2和NO2的能量變化如圖所示，若生成1 mol N2，其ΔH＝________kJ·mol－1。

Answer 1

【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3+CaCl2+2H2O NH3·H2O NH4＋＋OH－ 降低 增大 NH4NO3 N2O↑＋2H2O c(N2O)×c2(H2O) 4 堿 -139

【解析】(1)實驗室用氯化銨和氫氧化鈣加熱反應制備氨氣，反應的化學方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3+CaCl2+2H2O；一水合氨為弱堿，在水溶液中存在部分電離，電離出氫氧根離子使溶液顯堿性，方程式為：NH3H2ONH4++OH-，向氨水中加入少量NH4Cl固體，c(NH4+)增大，平衡左移，即c(OH-)減小，pH值降低，加入少量明礬，明礬電離出的鋁離子結合氫氧根生成氫氧化鋁，促進氨水的電離，c(NH4+)增大，故答案為：2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3+CaCl2+2H2O；NH3H2ONH4++OH-；降低；增大；

(2)硝酸銨分解生成N2O和H2O，達到平衡，說明為可逆反應，化學反應方程式為：NH4NO3N2O+2H2O，250℃時，水為氣體狀態，故平衡常數K=c(N2O)×c2(H2O)，NH4NO3中NH4+的N元素化合價為-3價，NO3-中的N元素的化合價為+5價，反應后N元素的化合價為+1價，發生歸中反應，N元素由-3價升高到+1價，升高了4，因此反應中每分解1mol硝酸銨，轉移電子數為4mol，故答案為：NH4NO3N2O+2H2O；K=c(N2O)×c2(H2O)；4；

(3)pH=12的氨水的濃度大于0.01mol/L，pH=2的鹽酸的濃度等于0.01mol/L，等體積混合后氨水過量，溶液呈堿性，故答案為：堿；

(4)由圖可知，此反應反應物總能量高于生成物，且△H=209-348=-139kJmol-1，故答案為：-139。