Question

(10分) )氮元素有著多變價態(tài)和種類繁多的化合物，因在生產(chǎn)、生活中發(fā)揮著重要的作用。完成下列問題：
（1）在一密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：
N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)  △H＜0，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：

T	298 K	398 K	498 K	…
K	4.1×106	K1	K2	…

①比較K₁、K₂的大�。篕₁______K₂(填“>”、“=”或“<”)。
②若保持容器的容積不變，則該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________(填序號)。
A．2v(H₂)_正=3v(NH₃)_逆            B．v(N₂)_正=3v(H₂)_逆
C．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變          D．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
③若維持容器的壓強(qiáng)不變，達(dá)到平衡狀態(tài)后再向容器中通入一定量的N₂，此時逆反應(yīng)速率______(填“增大”、“減小”或“不變”)；平衡常數(shù)_____。(填“增大”、“減小”或“不變”)
④已知AgCl可溶于氨水中，而AgBr不溶于氨水中，則K_sp(AgCl)____ K_sp(AgBr) (填“>”、“=”或“<”)。
( 2 )肼是氮元素的另一種氫化物，分子式為N₂H₄。
①298 K時，1.00 g N₂H₄(l)與足量的N₂O₄(l)完全反應(yīng)生成氮氣和水，放出19.15 kJ的熱量。寫該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_____________________________________。
②肼也可以在純氧中燃燒生成氮氣和水，為了充分利用其能量有人設(shè)計了原電池裝置，電極材料是多孔石墨電極，電解質(zhì)為能夠傳導(dǎo)H⁺的固體電解質(zhì)，請寫出負(fù)極反應(yīng)式____________________。

Answer 1

（1） ①> （1分）   ②A、C、D（2分）； ③減小 （1分）； 不變（1分;  ④ > （1分）；
（2） ① 2N₂H₄(l)+N₂O₄(l)=3N₂(g)+4H₂O(l) ΔH=－1225.6 kJ/mol （2分）
② N₂H₄－4e^－=N₂+4H⁺  （2分）

解析試題分析：（1） ①由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以升高溫度，根據(jù)平衡移動原理，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，及該反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動，所以K₁>K₂；②A．2v(H₂)_正=3v(NH₃)_逆，則物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，正確；B．3v(N₂)_正=v(H₂)_逆則物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，而本題中v(N₂)_正=3v(H₂)_逆，物質(zhì)的濃度發(fā)生改變，反應(yīng)未達(dá)到平衡，錯誤；C．由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng)，所以若容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，則反應(yīng)達(dá)到平衡，正確；D．因為反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不等，而參加反應(yīng)的物質(zhì)都是氣體，質(zhì)量不變，所以若混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變，則氣體的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，正確。③若維持容器的壓強(qiáng)不變，達(dá)到平衡狀態(tài)后再向容器中通入一定量的N₂，則容器的容積擴(kuò)大，物質(zhì)的濃度減小，所以此時逆反應(yīng)速率減��；由于溫度不變，所以平衡常數(shù)不變；④已知AgCl可溶于氨水中，而AgBr不溶于氨水中，說明在前者的溶液中Ag⁺的濃度大，則K_sp(AgCl) > K_sp(AgBr)；( 2 )①根據(jù)題意可得該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是2N₂H₄(l)+N₂O₄(l) =3N₂(g)+ 4H₂O(l) ΔH=－1225.6 kJ/mol；②由于該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，所以可以設(shè)計成原電池。燃料N₂H₄作原電池的負(fù)極，N₂O₄是原電池的正極材料；負(fù)極反應(yīng)式是N₂H₄－4e^－=N₂+4H⁺  。
考點：考查化學(xué)平衡常數(shù)的比較、平衡狀態(tài)的判斷、物質(zhì)溶解度大小的比較、熱化學(xué)方程式的書寫、原電池反應(yīng)原理的應(yīng)用的知識。