Question

氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．
（1）在一定的溫度和壓強下，N₂和H₂反應生成l mol NH₃過程中能量變化如右圖所示．
①該反應的熱化學方程式為（△H用含字母Q₁、Q₂的代數(shù)式表示）

 

②若在反應體系中加入催化劑使反應速率增大，則E₁和E₂的變化是：E₁

 

，E₂

 

，△H

 

（填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）氨氣溶于水得到氨水，在25℃下，將a mol?L^-1的氨水與b mol?L^-1的鹽酸等體積混合，反應后溶液顯中性，則用含a和b的代數(shù)式表示出該混合溶液中氨水的電離平衡常數(shù)

 

．
（3）已知水的電離方程式可寫為2H₂O?H₃O⁺+OH^-，液氨類似于水的電離，則液氨的電離方程式為

 

；在液氨中加入NH₄Cl，則平衡將向

 

移動（填“正向”或“逆向”）．

Answer 1

考點：反應熱和焓變,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡

專題：化學反應中的能量變化,電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）①由圖求出N₂和H₂反應生成1molNH₃的反應熱，再根據(jù)熱化學反應方程式的書寫解答；②根據(jù)催化劑的作用分析；
（4）將a mol?L^-1的氨水與b mol?L^-1的鹽酸等體積混合，反應后溶液顯中性，溶液中c（OH^-）=1×10^-7mol/L，根據(jù)k=

c( NH + 4 )×c(OH-)

c(NH3?H2O)

計算．
（2）液氨的電離類似于水，根據(jù)水的電離書寫；結(jié)合弱電解質(zhì)的電離影響因素分析；

解答： 解：（1）①由圖可知，N₂和H₂反應生成1molNH₃放出的熱量為（Q₁-Q₂）kJ，該反應的熱化學反應方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-2（Q₁-Q₂）kJ?mol^-1，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-2（b-a）kJ?mol^-1；
②若在反應體系中加入催化劑使反應速率增大，降低了活化能，但不改變反應熱數(shù)值；
故答案為：減小、減小、不變；
（2）將a mol?L^-1的氨水與b mol?L^-1的鹽酸等體積混合，反應后溶液顯中性，溶液中c（OH^-）=1×10^-7mol/L，
溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=

b

2

mol/L，混合后反應前c（NH₃?H₂O）=

a

2

mol/L，則反應后c（NH₃?H₂O）=（

a

2

-

b

2

）mol/L，
則k=

c( NH + 4 )×c(OH-)

c(NH3?H2O)

=

b 2 ×1×10-7

a 2 - b 2

=

b×10-7

a-b

；
故答案為：

b×10-7

a-b

；
（3）液氨類似于水的電離，則液氨的電離方程式為2NH₃?NH₂^-+NH₄⁺，在液氨中加入NH₄Cl，NH₄⁺濃度增大，則平衡將向逆向移動，故答案為：2NH₃?NH₂^-+NH₄⁺；逆向．

點評：本題考查了化學平衡移動原理應用、弱電解質(zhì)的電離以及電離常數(shù)的計算，本題難點為（2），注意把握電離平衡常數(shù)的計算公式的運用，題目難度中等．