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(1)人类可以主动参与氮循环,合成氨工业就是参与的手段之一.以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法,它具有污染小、成本低等诸多优点.其过程大体如图1所示:①请写出用天
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(1)人类可以主动参与氮循环,合成氨工业就是参与的手段之一.以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法,它具有污染小、成本低等诸多优点. 其过程大体如图1所示:
①请写出用天然气制备氢气的化学方程式: ___.
②写出合成尿素反应的化学方程式: ___.
③写出O2与NH3反应生成NH4NO3和H2O的化学方程式: ___.
④每生产1mol NH4NO3最少需要NH3 ___mol,而要生产这些NH3又最少需要CH4 ___mol.
(2)科学家已获得极具理论研究意义的N4分子,其结构为正四面体(如图2).已知断裂1molN-N键吸收193kJ热量,断裂1molN≡N键吸收941kJ热量,则1molN4气体转化为N2时要释放 ___kJ能量.
①请写出用天然气制备氢气的化学方程式: ___.
②写出合成尿素反应的化学方程式: ___.
③写出O2与NH3反应生成NH4NO3和H2O的化学方程式: ___.
④每生产1mol NH4NO3最少需要NH3 ___mol,而要生产这些NH3又最少需要CH4 ___mol.
(2)科学家已获得极具理论研究意义的N4分子,其结构为正四面体(如图2).已知断裂1molN-N键吸收193kJ热量,断裂1molN≡N键吸收941kJ热量,则1molN4气体转化为N2时要释放 ___kJ能量.
▼优质解答
答案和解析
(1)①CH4转化过程中生成了CO2和H2,方程式为:CH4+2H2O
CO2+4H2,
故答案为:CH4+2H2O
CO2+4H2;
②二氧化碳和氨气反应生成尿素,根据原子守恒:CO2+2NH3
CO(NH2)2+H2O,
故答案为:CO2+2NH3
CO(NH2)2+H2O;
③O2与NH3反应生成NH4NO3,根据原子守恒反应的化学方程式为2NH3+2O2
NH4NO3+H2O,
故答案为:2NH3+2O2
NH4NO3+H2O;
④NH4NO3~2NH3,每生产1mol NH4NO3最少需要2molNH3;根据反应CH4+2H2O
CO2+4H2、N2+3H2
2NH3,可知生产2molNH3需要甲烷0.75mol,
故答案为:2;0.75;
(2)从结构图中可看出,一个N4分子中含有6个N-N键,根据反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能,则N4(g)=2N2(g)△H,有△H=6×193 kJ•mol-1-2×941 kJ•mol-1=-724 kJ•mol-1,
故答案为:724.
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故答案为:CH4+2H2O
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②二氧化碳和氨气反应生成尿素,根据原子守恒:CO2+2NH3
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故答案为:CO2+2NH3
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③O2与NH3反应生成NH4NO3,根据原子守恒反应的化学方程式为2NH3+2O2
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故答案为:2NH3+2O2
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④NH4NO3~2NH3,每生产1mol NH4NO3最少需要2molNH3;根据反应CH4+2H2O
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高温高压 |
故答案为:2;0.75;
(2)从结构图中可看出,一个N4分子中含有6个N-N键,根据反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能,则N4(g)=2N2(g)△H,有△H=6×193 kJ•mol-1-2×941 kJ•mol-1=-724 kJ•mol-1,
故答案为:724.
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