Question

液氨常用作制冷劑，回答下列問題

（1）一定條件下在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：

a．NH4I(s) NH3(g) + HI(g)

b．2HI(g) H2(g) + I2(g)

①寫出反應(yīng)a的平衡常數(shù)表達(dá)式

②達(dá)到平衡后，擴(kuò)大容器體積，反應(yīng)b的移動(dòng)方向 （填“正向”、“逆向”或“不移動(dòng)”），達(dá)到新的平衡時(shí)容器內(nèi)顏色將怎樣變化 （填“加深”、“變淺”或“不變”）

（2）工業(yè)上合成氨的反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.60 kJ·mol－1

下列說法能說明上述反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行的是________(填序號(hào))。

a.單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol NH3的同時(shí)生成3n mol H2

b.單位時(shí)間內(nèi)生成6n mol N—H鍵的同時(shí)生成2n mol H—H鍵

c.用N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為1∶3∶2

d.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大

e.容器內(nèi)的氣體密度不變

（3）已知合成氨反應(yīng)在某溫度下2 L的密閉容器中進(jìn)行，測(cè)得如下數(shù)據(jù)：

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算：

①反應(yīng)進(jìn)行到2 h時(shí)放出的熱量為________ kJ。

②0～1 h內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率為________ mol·L－1·h－1。

③此溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝________(保留兩位小數(shù))。

④反應(yīng)達(dá)到平衡后，若往平衡體系中再加入N2、H2和NH3各1.00 mol，化學(xué)平衡將向________方向移動(dòng)(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)。

（4）肼（N2H4）的性質(zhì)類似于NH3，極易溶于水，與水反應(yīng)生成一種二元弱堿在溶液中分步電離，請(qǐng)用離子反應(yīng)方程式表示其水溶液顯堿性的原因 。

Answer 1

（共18分）（1）① k＝c(NH3)?c(HI) (2分 ) ② 不移動(dòng) (2分 ) 變淺(2分 )

（2） b、d (2分 )

（3）①27.78 (2分 ) ②0.05 (2分 ) ③0.15 (2分 ) ④正反應(yīng)(2分 )

（4）N2H4·2H2O [N2H5·H2O]+ + OH－ (2分 )

【解析】

試題分析：（1）① 反應(yīng)NH4I(s) NH3(g) + HI(g) 平衡常數(shù)表達(dá)式是k＝c(NH3)?c(HI) ② 反應(yīng)2HI(g) H2(g) + I2(g)由于是反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)，達(dá)到平衡后，擴(kuò)大容器體積，2HI(g) H2(g) + I2(g)不移動(dòng)。由于容器的容積擴(kuò)大，所以達(dá)到新的平衡時(shí)容器內(nèi)顏色變淺；（2）a.單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol NH3的同時(shí)生成3n mol H2，則反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤； b.單位時(shí)間內(nèi)生成6n mol N—H鍵的同時(shí)生成2n mol H—H鍵，則反應(yīng)正向進(jìn)行，正確；c.用N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為1∶3∶2是任何狀態(tài)下都存在的狀態(tài)，不能確定反應(yīng)進(jìn)行的方向或程度，錯(cuò)誤；d.由于第一個(gè)反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，如果反映未達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)正向進(jìn)行，則混合氣體的質(zhì)量增大，由更高的固體變?yōu)闅怏w，混合氣體的物質(zhì)的量不變，所以混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大，正確；e.無論反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，容器內(nèi)的氣體密度不變，因此不能確定反應(yīng)進(jìn)行的方向，錯(cuò)誤。（3）①根據(jù)方程式可知1mol的氮?dú)馔耆�反�?yīng)放出熱量是92.60 kJ，反應(yīng)進(jìn)行到2 h時(shí)N2發(fā)生反應(yīng)消耗了0.3mol，則放出的熱量為92.60 kJ/mol×0.3mol=27.78KJ；②0～1 h內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為V(H2)=(4.50-4.20)mol÷2 L÷1h=0.15(mol/L?h)，由于V(H2)=3V(N2)，所以V(N2)= V(H2) ÷3=0.05(mol/L?h)，③當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，c(N2)=0. 5mol/L c(H2)=1. 5mol/L, c(NH3)=0. 5mol/L,此溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝0.15; ④反應(yīng)達(dá)到平衡后，若往平衡體系中再加入N2、H2和NH3各1.00 mol，則由于反應(yīng)物的濃度增大的多，所以化學(xué)平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng)；（4）肼（N2H4）的性質(zhì)類似于NH3，極易溶于水，與水反應(yīng)生成一種二元弱堿在溶液中分步電離，水溶液顯堿性是由于存在電離平衡：N2H4·2H2O [N2H5·H2O]+ + OH－。

考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動(dòng)、反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算、移動(dòng)方向、物質(zhì)的溶液的酸堿性的原因分析的知識(shí)。