Question

【题目】氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，回答下列问题：

（1）写出实验室制备氨气的化学方程式：______________________________ ；氨的水溶液显弱碱性，其原因为__________________________(用离子方程式表示)，0.1 mol·L－1的氨水中加入少量的NH4Cl固体，溶液的pH________(填“升高”或“降低”) ；若加入少量的明矾，溶液中的NH的浓度________(填“增大”或“减小”) 。

（2）硝酸铵加热分解可得到N2O和H2O。250 ℃时，硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡，该分解反应的化学方程式为________________________________，平衡常数表达式为________；若有1 mol硝酸铵完全分解，转移的电子数为________mol。

（3）将pH=12的氨水和pH=2的盐酸等体积混合后溶液呈______性。

（4）由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，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 碱 -139

【解析】(1)实验室用氯化铵和氢氧化钙加热反应制备氨气，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3+CaCl2+2H2O；一水合氨为弱碱，在水溶液中存在部分电离，电离出氢氧根离子使溶液显碱性，方程式为：NH3H2ONH4++OH-，向氨水中加入少量NH4Cl固体，c(NH4+)增大，平衡左移，即c(OH-)减小，pH值降低，加入少量明矾，明矾电离出的铝离子结合氢氧根生成氢氧化铝，促进氨水的电离，c(NH4+)增大，故答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3+CaCl2+2H2O；NH3H2ONH4++OH-；降低；增大；

(2)硝酸铵分解生成N2O和H2O，达到平衡，说明为可逆反应，化学反应方程式为：NH4NO3N2O+2H2O，250℃时，水为气体状态，故平衡常数K=c(N2O)×c2(H2O)，NH4NO3中NH4+的N元素化合价为-3价，NO3-中的N元素的化合价为+5价，反应后N元素的化合价为+1价，发生归中反应，N元素由-3价升高到+1价，升高了4，因此反应中每分解1mol硝酸铵，转移电子数为4mol，故答案为：NH4NO3N2O+2H2O；K=c(N2O)×c2(H2O)；4；

(3)pH=12的氨水的浓度大于0.01mol/L，pH=2的盐酸的浓度等于0.01mol/L，等体积混合后氨水过量，溶液呈碱性，故答案为：碱；

(4)由图可知，此反应反应物总能量高于生成物，且△H=209-348=-139kJmol-1，故答案为：-139。