Question

（本題共12分）
合成氨工藝的一個重要工序是銅洗，其目的是用銅液[醋酸二氨合銅（I）、氨水]吸收在生產過程中產生的CO和CO₂等氣體。銅液吸收CO的反應是放熱反應，其反應方程式為：
Cu(NH₃)₂Ac＋CO＋NH₃[Cu(NH₃)₃CO]Ac
完成下列填空：
（1）如果要提高上述反應的反應速率，可以采取的措施是_________。（選填編號）
a.減壓   b.增加NH₃的濃度   c.升溫   d.及時移走產物
（2）銅液中的氨可吸收二氧化碳，寫出該反應的化學方程式。
_________________________________________
（3）簡述銅液吸收CO及銅液再生的操作步驟（注明吸收和再生的條件）。
__________________________________________
（4）銅液的組成元素中，短周期元素原子半徑從大到小的排列順序為____________________。其中氮元素原子最外層電子排布的軌道表達式是_________________________。通過比較_____________可判斷氮、磷兩種非金屬元素的非金屬性強弱。
（5）已知CS₂與CO₂分子結構相似，CS₂的電子式是____________。CS₂熔點高于CO₂，其原因是__________。

Answer 1

（1）bc （2）2NH₃＋CO₂＋H₂O→(NH₄)₂CO₃、(NH₄)₂CO₃＋CO₂＋H₂O→2NH₄HCO
（3）①低溫加壓下吸收CO；②然后將銅液洗滌轉移至另一容器中；③高溫低壓下釋放CO，然后將銅洗液循環利用。
（4）C＞N＞O＞H；；NH₃和PH₃的穩定性
（5）；CS₂和CO₂都是分子晶體，CS₂的相對分子質量大，分子間作用力大。

試題分析：（1）降低壓強，反應速率減小，a不正確；增加NH₃的濃度或升高溫度，反應速率均增大bc正確；及時移走產物，即降低生成物濃度，反應速率也減小，d不正確，答案選bc。
（2）氨氣是堿性氣體，CO₂是酸性氣體，二者反應的化學方程式為2NH₃＋CO₂＋H₂O→(NH₄)₂CO₃、(NH₄)₂CO₃＋CO₂＋H₂O→2NH₄HCO₃。
（3）根據Cu(NH₃)₂Ac＋CO＋NH₃[Cu(NH₃)₃CO]Ac可知，該反應是體積減小的放熱的可逆反應，因此吸收CO的適宜條件是低溫加壓下吸收CO。若要再生，則只需要將銅液洗滌轉移至另一容器中；然后高溫低壓下釋放CO，最后將銅洗液循環利用即可。
（4）銅液的組成元素中屬于短周期元素的是H、C、N、O，同周期自左向右原子半徑逐漸減小，同主族自上而下原子半徑逐漸增大，則四種元素的原子半徑大小順序是C＞N＞O＞H；氮元素原子最外層有4個電子，根據核外電子排布規律可知，最外層電子排布的軌道表達式是。非金屬性越強，氫化物的穩定性越強，因此可通過比較NH₃和PH₃的穩定性判斷氮、磷兩種非金屬元素的非金屬性強弱。
（5）已知CS₂與CO₂分子結構相似，則根據CO₂的電子式可得CS₂的電子式是。CS₂和CO₂都是分子晶體，CS₂的相對分子質量大，分子間作用力大，因此CS₂熔點高于CO₂。