Question

氨既是實(shí)驗(yàn)室中常用試劑，也是工業(yè)上重要原料．
（1）某學(xué)習(xí)小組欲制備少量的氨水．供選用的試劑有：①NH₄Cl ②（NH₄）₂CO₃．提供的裝置如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①裝置A試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____
②從提供的儀器中選擇并組裝一套本實(shí)驗(yàn)的合理、簡(jiǎn)潔裝置，按氣流方向連接順序?yàn)椋ㄓ脠D中標(biāo)注的導(dǎo)管口符號(hào)表示）a→______．
（2）氨在氧氣中燃燒，生成水和一種單質(zhì)．
已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-572kJ?mol^-1
試寫(xiě)出氨在氧氣中燃燒生成液態(tài)水和氣態(tài)單質(zhì)的熱化學(xué)方程式______．
（3）在一定條件下，將1molN₂和3molH₂混合于一個(gè)10L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N₂+3H₂2NH₃，5min后達(dá)到平衡，平衡時(shí)氨的體積分?jǐn)?shù)為25%．
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式______．
②從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí)，N₂的反應(yīng)速率v（N₂）=______．
③H₂的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_____．
（4）為檢驗(yàn)氨氣與酸反應(yīng)得到的某種常見(jiàn)氮肥的成分，某同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：①加熱氮肥樣品產(chǎn)生氣體，其中一種氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，另一種氣體能使澄清石灰水變渾濁．②取少量該氮肥樣品溶于水，并加入少量BaCl₂溶液，沒(méi)有明顯變化．由此可知該氮肥的主要成分可能是______．
A．NH₄Cl B．（NH₄）₂CO₃ C．NH₄HCO₃ D．NH₄NO₃．

Answer 1

解：（1）①碳酸銨加熱分解產(chǎn)生氨氣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：（NH₄）₂CO₃2NH₃↑+CO₂↑+H₂O，故答案為：（NH₄）₂CO₃2NH₃↑+CO₂↑+H₂O；
②將氨氣溶于水形成氨水，生成的氨氣需通過(guò)堿石灰除去二氧化碳、再通入水中即可，故答案為：edf；
（2）①N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-572kJ?mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，由②×3-①×2得：4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）△H=-1531.2 kJ?mol^-1
故答案為：4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）△H=-1531.2 kJ?mol^-1；
（3）①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=，故答案為：；
②設(shè)參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量xmol，
N₂ +3H₂ 2NH₃
開(kāi)始（mol）：1 3 0
變化（mol）：x 3x 2x
平衡（mol）：1-x 3-3x 2x
5min后達(dá)到平衡，平衡時(shí)氨的體積分?jǐn)?shù)為×100%=25%，解：x=0.4，
N₂的反應(yīng)速率v（N₂）==0.008mol/（L﹒min），故答案為：0.008mol/（L﹒min）；
③H₂的轉(zhuǎn)化率為×100%=40%，故答案為：40%；
（4）①加熱氮肥樣品生成兩種氣體，其中一種氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，該氣體為氨氣，說(shuō)明含有銨根離子，另一種氣體能使澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明碳酸根離子或碳酸氫根離子；②取少量該氮肥樣品溶于水，并加入少量BaCl₂溶液，沒(méi)有明顯變化，說(shuō)明沒(méi)有碳酸氫根離子，說(shuō)明鹽中含有銨根離子和碳酸根離子，所以氮肥的主要成分NH₄HCO₃，故選：C．
分析：（1）①根據(jù)碳酸銨加熱分解產(chǎn)生氨氣、水和二氧化碳；
②根據(jù)題干可知將氨氣溶于水形成氨水，生成的氨氣需通過(guò)堿石灰除去二氧化碳、再通入水中即可；
（2）根據(jù)蓋斯定律來(lái)解答；
（3）①化學(xué)平衡常數(shù)是平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值；
②設(shè)參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量，再根據(jù)三段法求出各自的物質(zhì)的量，再根據(jù)體積分?jǐn)?shù)求出未知數(shù)，然后根據(jù)v=計(jì)算反應(yīng)速率；
③根據(jù)轉(zhuǎn)化率的概念進(jìn)行計(jì)算；
（4）①加熱氮肥樣品生成兩種氣體，其中一種氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，該氣體為氨氣，說(shuō)明含有銨根離子，另一種氣體能使澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明碳酸根離子或碳酸氫根離子，②取少量該氮肥樣品溶于水，并加入少量BaCl₂溶液，沒(méi)有明顯變化，說(shuō)明沒(méi)有碳酸氫根離子，由此推導(dǎo)出氮肥的主要成分．
點(diǎn)評(píng)：本題是道綜合題，難度不大，涉及知識(shí)點(diǎn)較多，注意對(duì)應(yīng)知識(shí)的積累．