Question

1．氨氣是一種重要的化工產(chǎn)品及工業(yè)原料．
I．一定條件下，將1molN₂（g）和3molH₂（g）投入某密閉容器中，當(dāng)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為50%時(shí)，反應(yīng)放出46.2kJ的熱量．
（1）寫出合成氨的熱化學(xué)方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
（2）某溫度下，反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常數(shù)K=3.0×10⁴，如果在體積恒定為1L的密閉容器中充入：0.1molN₂、0.1molH₂和2molNH₃，則反應(yīng)逆向進(jìn)行 （填“正向進(jìn)行”、“逆向進(jìn)行”或“達(dá)到平衡”）．
（3）該溫度下，在體積恒定為1L的四個(gè)密閉容器中分別充入下列物質(zhì)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，N₂的轉(zhuǎn)化率最大的是C．
A．1molN₂、3molH₂和2molNH₃    B．1molN₂和3molH₂
C．2molN₂和6molH₂        D．1molN₂和2.8molH₂．
Ⅱ．氨氣極易溶于水，氨水是氨氣溶于水而形成的溶液，回答下列問題：
（4）室溫下，向完全相同的三份（NH₄）₂SO₄水溶液中分別加入少量的①Na₂CO₃固體 ②FeCl₃固體 ③KCl固體，所得溶液中NH₄⁺的濃度由大到小的順序是②③①（用編號(hào)表示）
（5）室溫下，向濃度均為0.1mol/L的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成
的沉淀是Cu（OH）₂，生成該沉淀的離子方程式為Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺．
（室溫時(shí)K_SP[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_SP[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20）

Answer 1

分析 （1）氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)生成氨氣為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為50%時(shí)，反應(yīng)放出46.2kJ的熱，則100%轉(zhuǎn)化應(yīng)放出熱量為46.2kJ×2=92.4kJ，據(jù)此書寫即可；
（2）依據(jù)濃度商Qc與平衡常數(shù)之間關(guān)系解答；
（3）依據(jù)當(dāng)反應(yīng)物有多種時(shí)，加入一種反應(yīng)物可以增加另外一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率回答；
（4）溶液中銨根離子水解，溶液呈酸性，存在水解平衡，依據(jù)其他離子對(duì)鹽類水解平衡移動(dòng)的影響分析比較；
（5）溶度積常數(shù)越小的物質(zhì)越先沉淀，氫氧化銅的溶度積小于氫氧化鎂的溶度積，所以氫氧化銅先沉淀，據(jù)此解答即可．

解答 解：（1）依據(jù)題意：將1molN₂（g）和3molH₂（g）投入某密閉容器中，當(dāng)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為50%時(shí)，反應(yīng)放出46.2kJ的熱量，故完全反應(yīng)放出熱量為92.4kJ，故合成氨的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol；
（2）在體積恒定為1L的密閉容器中充入：0.1molN₂、0.1molH₂和2molNH₃，則濃度商Qc=$\frac{{2}^{2}}{0.1×0．{1}^{3}}$=×10⁴＞K=3.0×10³，所以平衡應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，
故答案為：逆反應(yīng)；
（3）A與B相比，A中含有大量的氨氣，因此B中氨氣的轉(zhuǎn)化率大于A中．B與D相比，B中氫氣濃度大，氮?dú)廪D(zhuǎn)化率高；由于正方應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng)，所以增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，C與B相比，相當(dāng)于是在B的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，氮?dú)廪D(zhuǎn)化率增大，據(jù)此得出氮?dú)廪D(zhuǎn)化率最大的是C，
故答案為：C；
（4）（NH₄）₂SO₄是強(qiáng)酸弱堿鹽存在水解平衡，水解呈酸性，
①Na₂CO₃是強(qiáng)堿弱酸鹽，溶于水顯堿性，促進(jìn)氨根的水解，故氨根濃度減小；
②FeCl₃是強(qiáng)酸弱堿鹽，溶于水顯酸性，抑制氨根離子水解，氨根濃度增大；
③KCl是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，不水解，故氨根濃度不變，據(jù)此得出氨根濃度最大的是②，最小的是①，
故答案為：②③①；
（5）溶度積常數(shù)越小的物質(zhì)越先沉淀，氫氧化銅的溶度積小于氫氧化鎂的溶度積，所以氫氧化銅先沉淀，銅離子和氨水反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和銨根離子，離子方程式為Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺，
故答案為：Cu（OH）₂；Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱化學(xué)方程式書寫、化學(xué)平衡移動(dòng)的影響因素、鹽類水解及離子濃度大小的比較、溶度積規(guī)則，題目難度不大，掌握有關(guān)化學(xué)平衡理論是解題關(guān)鍵．