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
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的氨水中加入少量的NH4Cl固体,溶液的pH________(填“升高”或“降低”) ;
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若加入少量的明矾,溶液中的NH4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·mol1。
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23. (14分)
氨是化学实验室及化工生产中的重要物质,应用广泛。
(1)已知25℃时:N2(g)+O2(g)
2NO(g) △H1=+183 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6 kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(1) △H3=-1164.4 kJ/mol 则N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H=________kJ/mol
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应,起始投料时各物质浓度如下表:
投料I 投料II N2 1.0 mol/L 0.5 mol/L H2 3.0 mol/L 1.5 mol/L NH3 0 1.0 mol/L ①该温度下合成氨反应的平衡常数表达式为________。 ②按投料I进行反应,测得达到化学平衡状态时H2的转化率为40%,若按投料II进行反应,起始时反应进行的方向为________(填“正向”或“逆向”)。
③若升高温度,则合成氨反应的化学平衡常数___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
④L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,合成氨反应中H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
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