Question

【題目】Ⅰ.化學平衡知識:

（1）根據最新“人工固氮”的研究報道，在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑(摻有少量Fe2O3和TiO2)表面與水發(fā)生反應:

2N2(g)+6H2O(1) 4NH3(g)+3O2(g) ΔH=1530 kJ/mol,

H2O(g)=H2O(1)ΔH=-44.0kJ/mol,

則4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=______kJ/mol。在恒溫恒容密閉容器中，當該反應處于平衡狀態(tài)時，欲使平衡向正反應方向移動且反應速率加快，下列措施可行的是_____(填字母)

A.向平衡混合物中充入Ar B.向平衡混合物中充入O2

C.采用更好的催化劑 D.降低反應的溫度

（2）①用氨氣制取尿素[CO(NH2)]的反應為:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2+H2O(g)ΔH<0,某溫度下，向容器為1L 的密閉容器中通入4molNH3 和2molCO2,該反應進行到40% 時，達到平衡，此時CO2的轉化率為50%。下圖中的曲線表示在前25s內NH3 的濃度隨時間的變化。如果保持其他條件不變的情況下使用催化劑，請在下圖中用實線畫出c(NH3)隨時間的變化曲線____________

②若保持溫度和容器體積不變，向平衡體系中再通入2molNH3 和2molH2O,此時v正____v 逆(填“>”、“=”或“<”)

（3）羥胺NH2OH 可以看作是NH3分子內的一個氫原子被羥基取代的衍生物。以硝酸、硫酸水溶液作電解質進行電解，在汞電極上NO3可轉化為NH2OH,以鉑為另一極，則該電解反應的總化學方程式_______.

Ⅱ.溶液中的行為:

（4）常溫下，向20 mL 0.2 mol/LH2A 溶液中滴加0.2 mol/LNaOH 溶液。有關微粒物質的量變化如下圖所示。

則當v(NaOH)=20mL 時，溶液中離子濃度大小關系:____________.

（5）含有Cr2O72-的廢水毒性較大，某工廠廢水中含5.0×10-3mol/L的Cr2O72-。為了使廢水的排放達標，進行如下處理:

①該廢水中加入綠礬(FeSO4·7H2O)和H+，發(fā)生反應的離子方程式為___________。

②若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=2.0×10-13mol/L，則殘留的Cr3+的濃度為______。(已知:Ksp[Fe(OH)3 ]=4.0×10-38，Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)

Answer 1

【答案】 -1266 B 2HNO3+2H2O2NH2OH+3O2↑ c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-) Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 3.0×10-6mol/L

【解析】（1）①2N2(g)+6H2O(1) 4NH3(g)+3O2(g) ΔH=1530 kJ/mol；②H2O(g)=H2O(1) ΔH=-44.0kJ/mol,則根據蓋斯定律：-（①+②)）可以得到：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1266 kJ/mol；向平衡混合物中充入Ar，在恒容密閉容器中，各組分濃度不變，所以速率不變，平衡不動，A錯誤；向平衡混合物中充入，正逆反應速率加快，平衡正向移動，B正確；采用更好的催化劑不會改變化學平衡移動，只是會加快反應速率，C錯誤；降低反應的溫度會降低反應速率，D錯誤；正確答案: -1266 ； B。

（2）①向容器為1L 的密閉容器中通入4molNH3 和2molCO2，該反應該反應進行到時達到平衡，此時此時CO2的轉化率為50%；根據反應分析如下：

2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2+H2O(g)

起始濃度 4 2 0 0

變化濃度 2 1 1 1

平衡濃度 2 1 1 1

加入催化劑，不會改變化學平衡移動，但是會加快反應速率，得到前25s 隨時間的變化曲線如下圖所示:；正確答案：。
②上述反應的平衡常數為K=c(H2O)/ c(NH3)×c(CO2)=1/4=0.25；若保持其他條件不變，向平衡體系中再通入2molNH3 和2molH2O，此時，所以平衡會正向移動, v正大于v 逆，正確答案：>。

（3）轉化為，氮元素化合價降低，酸性條件下，得電子，發(fā)生還原反應，則陰極反應為，溶液中水失電子生成氧氣，酸性條件下，陽極反應為，所以電解反應的總化學方程式為。正確答案：。

Ⅱ.（4）當v(NaOH)=20mL 時，發(fā)生反應為,溶液主要為NaHA,電離大于水解，溶液顯酸性，則c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)； 正確答案：c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。

（5）①酸性條件下,具有強氧化性,可氧化,反應的離子方程式為Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O ,正確答案: Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 。

②若處理后的廢水中殘留的,,計算得到,則殘留的的濃度為,；正確答案3.0×10-6mol/L。