NH3具有易液化、含氢密度高、应用广泛等优点,NH3是最基本的化工原料之一,NH3的合成及应用一直是科学研究的重要课题。
(1)NH3的中心原子的杂化轨道类型为 sp3sp3。
(2)工业上以H2、N2为原料合成NH3的化学方程式为 N2+3H2高温高压催化剂2NH3N2+3H2高温高压催化剂2NH3。
(3)在合成氨工业中,原料气(H2、N2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前,需要经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,其化学反应为:[Cu(NH3)2]++CO+NH3⇌[Cu(NH3)3CO]+ ΔH<0。
①[Cu(NH3)3CO]+配离子中的配体是 NH3、CONH3、CO。
②铜氨液吸收CO适宜的生产条件是 高压、低温高压、低温。
(4)合成氨中Fe或铁的化合物是常用的催化剂。
①Fe3+比Fe2+稳定,从原子结构的角度解释Fe3+性质更稳定的原因 Fe3+的价电子排布为3d5,最外层电子半充满,比价电子排布3d6的Fe2+更稳定Fe3+的价电子排布为3d5,最外层电子半充满,比价电子排布3d6的Fe2+更稳定。
②实际生产中催化剂采用铁的氧化物Fe2O3、FeO,使用前用H2和N2的混合气体将它们还原为具有活性的金属铁。铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如图,则两种晶胞所含铁原子个数比为a:b=1:21:2。
(5)科学家侯德榜利用NaCl、NH3、CO2为原料,通过下列反应最终制得了高质量的纯碱:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl。
①已知:1体积水可溶解1体积CO2,1体积水可溶解约700体积NH3。NH3极易溶于水的原因是 NH3和H2O分子间能形成氢键,且NH3和H2O均为极性分子,NH3和H2O能发生反应,导致NH3极易溶于水NH3和H2O分子间能形成氢键,且NH3和H2O均为极性分子,NH3和H2O能发生反应,导致NH3极易溶于水(至少答两点)。
②NaHCO3分解得Na2CO3。Na2CO3中CO2-3空间结构为 平面三角形平面三角形。
高温高压
催化剂
高温高压
催化剂
CO
2
-
3
【答案】sp3;N2+3H22NH3;NH3、CO;高压、低温;Fe3+的价电子排布为3d5,最外层电子半充满,比价电子排布3d6的Fe2+更稳定;1:2;NH3和H2O分子间能形成氢键,且NH3和H2O均为极性分子,NH3和H2O能发生反应,导致NH3极易溶于水;平面三角形
高温高压
催化剂
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/26 11:36:51组卷:17引用:1难度:0.4
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