河南省郑州市二中高考化学二轮复习 考点各个击破 倒计时第90天 合成氨（含解析）.doc

合成氨1、对于可逆反应n2(气)3h2(气)2nh3(气)hmlxr(2)4nh35o24no6h2o(3)b【解析】(1)在的反应中，q将hcl中cl氧化为cl2，q的还原产物是m，又知l中氮元素的化合价要比m中的低，所以，物质中氮元素的化合价qml。中r被o2氧化为l，可得物质中的氮元素化合价lr。中x是r和l发生反应后的产物，x中氮元素的化合价处于r和l之间，综上分析，物质中氮元素的化合价：qml xr，hno3中n显5价，是最高价。故q是hno3。(3)其中一定不可能实现的是b，a和b发生的是归中反应，其中b项产物中n元素的价态比两种反应物都高，这是不可能的。c发生的是歧化反应。21、x、y、z三种短周期元素，它们的原子序数之和为16。x、y、z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体，在适当条件下可发生如下转化。一个b分子中含有的z原子个数比c分子中少1个，b、c两种分子中的电子数均等于10。请回答下列问题。(1)x元素在周期表中的位置是_。(2)分析同主族元素性质的递变规律，发现b、c两种物质的沸点反常，这是因为它们的分子之间存在_。(3)c在一定条件下反应生成a的化学方程式是_。x、y、z三种元素可组成一种强酸w，c在适当条件下被w吸收生成一种盐。该盐的水溶液的ph7，其原因是(写出离子方程式)_ _。【答案】(1)第2周期a族(2)氢键(3)4nh35o24no6h2onh4+h2onh3h2oh【解析】常见10电子化合物有ch4、nh3、h2o和hf等。由于b、c均为10电子分子且相差一个z原子，故z只能是h。由于x、y、z的原子序数之和为16，故x、y分别是o、n，b是h2o，c是nh3，a为no。(1)氧元素位于周期表第2周期a族。(2)h2o和nh3的沸点比同主族其他元素的氢化物的沸点高，原因是形成了分子间氢键。(3)w是hno3，它与nh3反应生成的盐是nh4no3，该盐是强酸弱碱盐，nh4+水解使溶液呈酸性。22、甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同，如下图： 试回答下列问题：（1）用化学方程式表示甲、乙、丙三个工厂合成尿素的原料气h2和co2的生产过程。甲厂以焦炭、空气和水为原料；乙厂以天然气、空气和水为原料；丙厂以石脑油（主要成分c5h12）、空气和水为原料。（2）按工业生产的有关规定，利用原料所制得的原料气h2和co2的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气nh3（换算为h2的物质的量）和co2物质的量之比，则对原料的利用率最高。据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高？【答案】（1）甲厂：c+h2o（g）co+h2(4分)（2）由甲厂生产过程中反应发生的化学方程式可得如下关系式：c+2h2o（g）2h2+co2,得n（h2）n（co2）=21由乙厂生产过程中反应发生的化学方程式可得如下关系式：ch4+2h2o4h2+co2，得n（h2）n（co2）=41由丙厂生产过程中反应发生的化学方程式可知如下关系式：c5h12（g）+10h2o（g）16h2+5co2,得n（h2）n(co2) =165=3.21由合成co(nh2)2的反应方程式：2nh3+co2co(nh2)2+h2o可得n（h2）n（co2）=1=31故对照甲、乙、丙三厂原料气h2和co2物质的量之比，只有丙厂原料气n（h2）n（co2）=3.21最接近31故丙厂对原料利用率最高。23、实验室用n2、h2合成氨气，并用酚酞试液检验生成的氨气，用锌与盐酸反应制取氢气；用nano2饱和溶液和nh4cl饱和溶液共热制取氮气：nano2nh4cl=naclnh4no2nh4no2n22h2o。制取装置如图所示：(1)装置a用于制取_。(2)装置e中分液漏斗上方常用导管与圆底烧瓶相通，作用是_。装置e与装置c直接相连，连接时导管口连接方法为e接_。(3)装置c的另一接口与其他仪器装置相连接时，导管口的连接顺序为：另一接口_接_，_接_，_接_。(4)装置d的作用为_。装置f导出的气体的成分为_。(5)装置g内滴有酚酞的试液，用于检验氨气的生成，该装置中导管口能否插入液面以下_(填“能”或“不能”)，理由是_。(6)从充分利用原料的角度看，装置g应装双孔塞，此时另一接口应与_相连为佳。【答案】(1)h2(2)便于液体顺利流下b(3)adcf(或g)g(或f)h(4)干燥n2、h2nh3、h2、n2(5)不能氨气极易溶于水而发生倒吸(6)d相连【解析】由题意知，该反应装置的核心是f，之前的装置是制取合成氨的原料气：氮气(装置e)和氢气(装置a)；还应该将它们均匀地混合(装置c)和干燥(装置d)。之后要检验氨气的生成(g)。因氮气、氢气合成氨反应为可逆反应，故在反应最终从f中流出的气体中有氮气、氢气和氨。24、制取硝酸铵的流程图如下：请回答下列问题：(1)合成氨的原料通常来自何处？(2)已知n2(g)3h2(g) 2nh3(g)h92 kjmol1。请解释：什么是可逆反应？为有效提高氨的产率，实际生产中宜采取哪些措施？(3)写出氨催化氧化的化学方程式。铂-铑合金网有何作用？为什么铂-铑合金网未预热也呈红热状态？(4)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，如何消除它们对大气的污染？写出化学反应式。(5)举出硝酸铵的两种主要用途。解释为什么该用途对现代社会非常重要？(6)在一定温度和压强的密闭容器中，将平均分子量为8.5的h2和n2混合，当该反应达到平衡时，测出平衡混合气的平均分子量为10，试求此时n2的转化率和平衡混合气体中nh3的体积分数。(7)请你为硝酸厂的选址提出合理化建议。【答案】(1)n2取自于空气，h2可来自于水煤气。(2)在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应；可采取增压、适当温度和使用铁触媒等措施。(3)4nh35o24no6h2o；pt-rh合金网起催化作用；因为氨的催化氧化反应是放热反应，保证pt-rh合金网达到一定温度而不必预热。(4)可用碱液吸收氮的氧化物：nono22naoh=2nano2h2o。(5)nh4no3可做化肥和炸药。前者可促使植物生长，增加农作物产量；后者可用于军事、建设上制造炸药，故该物质对现代社会的发展与和平作用重大。(6)30%；17.6%(7)厂址的选择应具备以下有利条件：原料和产品运输方便，生产动力来源充足，废物易于处理，地价较便宜等。【解析】(1)氮气的来源是空气，而氢气来源于燃料(煤、石油产品等)与水反应的产物。(2)可逆反应是指在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应；为提高合成氨的产率，可采取增压、适当温度和使用铁触媒等措施。(3)氨的催化氧化反应为放热反应，故铂-铑合金虽未预热也呈红热状态。