Question

氨既是實驗室中常用試劑，也是工業上重要原料．
（1）某學習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：

請回答下列問題：
①裝置A試管內發生反應的化學方程式為______
②從提供的儀器中選擇并組裝一套本實驗的合理、簡潔裝置，按氣流方向連接順序為（用圖中標注的導管口符號表示）a→______．
（2）氨在氧氣中燃燒，生成水和一種單質．
已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-572kJ?mol^-1
試寫出氨在氧氣中燃燒生成液態水和氣態單質的熱化學方程式______．
（3）在一定條件下，將1molN₂和3molH₂混合于一個10L的密閉容器中發生反應N₂+3H₂2NH₃，5min后達到平衡，平衡時氨的體積分數為25%．
①該反應的平衡常數表達式______．
②從反應開始到平衡時，N₂的反應速率v（N₂）=______．
③H₂的轉化率為______．
（4）為檢驗氨氣與酸反應得到的某種常見氮肥的成分，某同學進行了以下實驗：①加熱氮肥樣品產生氣體，其中一種氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，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碳酸銨加熱分解產生氨氣、水和二氧化碳，化學方程式為：（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該反應的平衡常數表達式K=，故答案為：；
②設參加反應的氮氣的物質的量xmol，
N₂ +3H₂ 2NH₃
開始（mol）：1 3 0
變化（mol）：x 3x 2x
平衡（mol）：1-x 3-3x 2x
5min后達到平衡，平衡時氨的體積分數為×100%=25%，解：x=0.4，
N₂的反應速率v（N₂）==0.008mol/（L﹒min），故答案為：0.008mol/（L﹒min）；
③H₂的轉化率為×100%=40%，故答案為：40%；
（4）①加熱氮肥樣品生成兩種氣體，其中一種氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，該氣體為氨氣，說明含有銨根離子，另一種氣體能使澄清石灰水變渾濁，說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，沒有明顯變化，說明沒有碳酸氫根離子，說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根據碳酸銨加熱分解產生氨氣、水和二氧化碳；
②根據題干可知將氨氣溶于水形成氨水，生成的氨氣需通過堿石灰除去二氧化碳、再通入水中即可；
（2）根據蓋斯定律來解答；
（3）①化學平衡常數是平衡時各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值；
②設參加反應的氮氣的物質的量，再根據三段法求出各自的物質的量，再根據體積分數求出未知數，然后根據v=計算反應速率；
③根據轉化率的概念進行計算；
（4）①加熱氮肥樣品生成兩種氣體，其中一種氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，該氣體為氨氣，說明含有銨根離子，另一種氣體能使澄清石灰水變渾濁，說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，沒有明顯變化，說明沒有碳酸氫根離子，由此推導出氮肥的主要成分．
點評：本題是道綜合題，難度不大，涉及知識點較多，注意對應知識的積累．