Question

     氫氣是清潔的能源，也是重要的化工原料。

    （1）以H₂為原料制取氨氣進而合成CO(NH₂)₂的反應如下：

      N₂(g)＋3H₂(g)＝2NH₃(g)               △H＝―92.40 kJ·mol^－1

      2NH₃(g)＋CO₂(g)＝NH₂CO₂NH₄(s)       △H＝―159.47 kJ·mol^－1

      NH₂CO₂NH₄(s)＝CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(l)    △H＝＋72.49 kJ·mol^－1

         則N₂(g)、H₂(g)與CO₂(g)反應生成CO(NH₂)₂(s)和H₂O(l)的熱化學方程式為  ▲  。

（2）用丙烷和水為原料在電催化下制氫氣，同時得到一種含有三元環(huán)的環(huán)氧化合物A，該反應的化學方程式為  ▲  。

        該反應也可生成A的同分異構體——另一種環(huán)氧化合物B，B的核磁共振氫譜為

下圖中的  ▲  （填“a”或“b”）。

    （3）已知疊氮酸（HN₃）不穩(wěn)定，同時也能與活潑金屬反應，反應方程式為：

             2HN₃＝3N₂↑＋H₂↑

             2HN₃＋Zn＝Zn(N₃)₂＋H₂↑

     2 mol HN₃與一定量Zn完全反應，在標準狀況下生成67.2 L氣體，其中N₂的物質的量為  ▲  。

（4）已知H₂S高溫熱分解制H₂的反應為：

                 H₂S(g)H₂(g)＋1/2S₂(g)

         在恒容密閉容器中，控制不同溫度進行H₂S的分解實驗：

         以H₂S的起始濃度均為c mol·L^－1測定H₂S的轉化率，結果如右下圖所示。圖中

         a為H₂S的平衡轉化率與溫度關系

曲線，b曲線表示不同溫度下反應

經過相同時間且未達到化學平衡時

H₂S的轉化率。

         若985℃時，反應經t min達到平衡，

         此時H₂S的轉化率為40%，則反應

速率v(H₂)＝  ▲  （用含c、t的代

數式表示）。

         請說明隨溫度的升高，曲線b向曲線a逼近的原因：  ▲  。

    （5）用惰性電極電解煤漿液的方法制H₂的反應為：

             C(s)＋2H₂O(l)＝CO₂(g)＋2H₂(g)

         現將一定量的1 mol·L^－1 H₂SO₄溶液和適量煤

粉充分混合，制成含碳量為0.02 g·mL^－1～0.12

g·mL^－1的煤漿液，置于右圖所示裝置中進行電

解（兩電極均為惰性電極）。則A極的電極

反應式為  ▲  。

Answer 1

 （1）N₂(g)＋3H₂(g)＋CO₂(g)＝CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(l)  △H＝－179.38 kJ·mol^－1（2分）

O

  （2）CH₃CH₂CH₃＋H₂O →CH₃—CH—CH₂+2H₂（反應條件可寫也可不寫）（2分）

                         

          a（2分）

  （3）2 mol（2分）

（4）0.4c/t mol·L^－1·min^－1（2分）(單位不寫扣1分)

   溫度升高，反應速率加快，達到平衡所需的時間縮短（合理答案均可）（2分）

    （5）C＋2H₂O－4e^－＝CO₂↑＋4H⁺（2分）