氨是重要的化工产品和化工原料．（1）氨的结构式是．（2）已知：①合成氨的热化学方程式是．②该反应的化学平衡常数K的表达式K=c2(NH3)c(N2)•c3(H2)c2(NH3)c(N2)•c3(H2)．降低温度，

Question

氨是重要的化工产品和化工原料．
（1）氨的结构式是______．
（2）已知：
①合成氨的热化学方程式是______．
②该反应的化学平衡常数K的表达式K=

(c2(NH3))/(c(N2)•c3(H2))

(c2(NH3))/(c(N2)•c3(H2))

．降低温度，该反应的化学平衡常数K______．（填“增大”、“减小’’或“不变”）．
（3）有人设想以N₂和H₂为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图l所示．电池正极的电极反应式是______，A是______．

（4）用氨合成尿素的反应为2NH₃（g）+CO₂（g）⇌CO（NH₂）₂（1）+H₂O（g）．工业生产时，原料气带有水蒸气．如图2表示CO₂的转化率与氨碳比[n（NH₃）/n（CO₂）]、水碳比[n（H₂O）/n（CO₂）]的变化关系．
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是______．（填Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）
②测得B点（x₁，60）氨的转化率为0.4，则x₁=______．

Answer 1

（1）氨的分子中氮与氢原子之间形成一对共用电子对，所以氨的电子式是，将共用电子对换成短线即为结构式，氨气的结构式为：，
故答案为：；
（2）①反应的△H=反应物的总键能-生成物的总键能，则合成氨的焓变为：△H=946kJ/mol+3×436kJ/mol-3×391×2kJ/mol=-92kJ/mol，所以合成氨的热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92kJ/mol，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92kJ/mol；
②反应N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）的平衡常数表达式为：K=(c2(NH3))/(c(N2)•c3(H2))；
该反应放热，所以降温，平衡正向移动，生成物浓度增大，反应物浓度减小，化学平衡常数将增大，
故答案为：(c2(NH3))/(c(N2)•c3(H2))；增大；
（3）该电池的本质反应是合成氨反应，所以正极是氮气发生还原反应，电极反应式为N₂+8H⁺+6e^-=2NH₄⁺；
生成的铵根离子与溶液中的氯化氢结合生成氯化铵，所以A是NH₄Cl，
故答案为：N₂+8H⁺+6e^-=2NH₄⁺；NH₄Cl；
（4）①根据图2可知，氨碳比一定时，水碳比越大，说明原料气中含二氧化碳越少，二氧化碳的转化率越低，所以二氧化碳转化率最低的即为水碳比最大的，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是Ⅲ曲线，
故答案为：Ⅲ；
②B点二氧化碳的转化率为60%，氨气的转化率是40%，
设NH₃、CO₂的起始物质的量分别为x、y，
则：x×40%×(1)/(2)=y×60%，
解得：(x)/(y)=x₁=3，
故答案为：3．