肼（N2H4）和氨是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有广泛应用．回答下列问题：（1）N2H4中N原子核外最外层达到8电子稳定结构．写出N2H4的结构式：．（2）实验室用两种固体制

Question

肼（N₂H₄）和氨是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有广泛应用．回答下列问题：

（1）N₂H₄中N原子核外最外层达到8电子稳定结构．写出N₂H₄的结构式：___．
（2）实验室用两种固体制取NH₃的反应化学方程式为___．
（3）NH₃与NaClO反应可得到肼（N₂H₄），该反应的化学方程式为___．
（4）肼一空气燃料电池是一种碱性环保电池，该电池放电时，负极的反应式为___．
（5）工业生产尿素的原理是以NH₃和CO₂为原料合成尿素[CO（NH₂）₂]反应的化学方程式为2NH₃（g）+CO₂（g）⇌CO（NH₂）₂（l）+H₂O（l），该反应的平衡常数和温度关系如表：

T/℃	165	175	185	195
K	111.9	74.1	50.6	34.8

①焓变△H___0（填“>”、“<”或“=”）．
②在一定温度和压强下，若原料气中的NH₃和CO₂的物质的量之比（氨碳比）[n（NH₃）：n（CO₂]=x，如图是氨碳比（x）与CO₂平衡转化率（α）的关系．α随着x增大而增大的原因是___．图中A点处，NH₃的平衡转化率为___．

	n（N2）	n（H2）	n（NH3）
甲	1mol	3mol	0mol
乙	0.5mol	1.5mol	1mol
丙	0mol	0mol	4mol

（6）在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料，发生反应：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g），测得甲容器中H₂的平衡转化率为40%．
①判断乙容器中反应进行的方向是___（填“正向或“逆向”）移动．
②达平衡时，甲、乙、丙三容器中NH₃的体积分数大小顺序为___．
（7）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，试写出该反应的化学方程式：___，科学家利用此原理，设计成氨气一氧气燃料电池，则通入氨气的电极是___ （填“正极”或“负极”）；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为___．
（8）一定条件下，某密闭容器中发生反应：4NH₃（g）+5O₂（g）⇌4NO（g）+6H₂O（g）．在一定体积的密闭容器中，为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动，下列措施中可采用的是___（填字母代号）．
a．增大压强    b．适当升高温度    c．增大O₂的浓度    d．选择高效催化剂
（9）如果某氨水的电离程度为1%，浓度为0.01mol/LMgCl₂溶液滴加氨水至开始产生沉淀时（不考虑溶液体积变化），溶液中的NH₃•H₂O的浓度为___[已知K_sp[Mg（OH）₂]=4.0×10^-12]．

Answer 1

（1）联氨（N₂H₄）中N原子与其它三个原子成键，达到8电子稳定结构，结构式为，故答案为：；
（2）制取氨气的反应物是氯化铵与熟石灰，生成物是氯化钙、水和氨气：2NH₄Cl+Ca（OH）₂(△.)/()CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑，
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂(△.)/()CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
（3）NH₃与NaClO发生氧化还原反应可得到肼（N₂H₄）、氯化钠和水，所以该反应的化学方程式为：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案为：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；
（4）肼一空气燃料碱性电池中，负极上肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气，电极反应式为：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂，故答案为：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；
（5）①平衡常数随温度升高减小，说明正反应为放热反应，△H<0，故答案为：<；
②2NH₃ （g）+CO₂ （g）⇌CO（NH₂）₂ （l）+H₂O （l），图象分析判断，增大氨气浓度平衡正向进行，A点处x=3，原料气中的NH₃和CO₂的物质的量之比为3，二氧化碳转化率为63%，假设氨气为3mol，二氧化碳为1mol，则反应的二氧化碳为0.63mol，
依据化学方程式2NH₃（g）+CO₂（g）⇌CO（NH₂）₂（l）+H₂O（l）反应的氨气为1.26mol，
NH₃的平衡转化率=(1.26mol)/(3mol)×100%=42% 故答案为：c（NH₃）增大，平衡正向移动； 42%；
（6）①甲、乙、丙三种方式分别投料形成的平衡不但等效也等同，甲容器平衡时N₂、H₂和NH₃的物质的量分别为：0.6mol、1.8mol、0.8mol，则乙容器中反应进行的方向是逆向移动，故答案为：逆向；
②甲、乙是完全等效平衡，平衡时NH₃的体积分数相等，丙相当于在甲平衡的基础上，再加入1molN₂、3molH₂，压强增大平衡向正反应方向移动，氨气的体积分数增大，故体积分数：丙>甲=乙，
故答案为：丙>甲=乙；
（7）氨气在纯氧中燃烧，生成氮气和水，化学方程式为：4NH₃+5O₂(点燃.)/()2N₂+6H₂O，在燃料电池中，燃料做负极，则通入氨气的电极是负极，碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O，
故答案为：4NH₃+5O₂(点燃.)/()2N₂+6H₂O；负极；2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O；
（8）4NH₃（g）+5O₂（g）⇌4NO（g）+6H₂O（g）．在一定体积的密闭容器中，为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动，
a．反应是气体体积增大的反应，增大压强，反应速率增大，平衡逆向进行，故a不符合；
b．反应是放热反应，适当升高温度，反应速率增大，平衡逆向进行，故b不符合；
c．增大O₂的浓度，平衡正向进行，反应速率增大，故c符合；
d．选择高效催化剂只能改变化学反应速率，但不改变化学平衡，故d不符合；
故答案为：c；
（9）如果某氨水的电离程度为1%，浓度为0.01mol/LMgCl₂溶液滴加氨水至开始产生沉淀时（不考虑溶液体积变化），{已知Ksp[Mg（OH）₂]=4.0×10^-12]}，则依据溶度积常数计算：Ksp=c（Mg²⁺）×c²（OH^-）=4.0×10^-12 ，c（Mg2+）=0.01mol/L，c（OH^-）=2×10-5mol/L，氨水的浓度=(2×10-5mol/L)/(1%)=0.002mol/L，
故答案为：0.002 mol/L．