Question

氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用．請回答下列問題：
（1）右圖是N₂和H₂反應生成2molNH₃過程中能量變化示意圖，每生成1molNH₃放出熱量為

46.1kJ

；
（2）在體積為2L的密閉容器中，進行如下化學反應：
N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）△H＜0，得到如下數據：

實驗組	溫度/℃	起始量/mol		2分鐘/mol	平衡常數
		H2	N2	NH3
1	298	6	2	1.2	4.1×106
2	398	3	1	0.8	K1

請回答下列問題：
①反應的平衡常數表達式為

[c(NH3)]2

c(N2)[c(H2)]3

；
K₁的相對大小，K₁

＜

4.1×10⁶（填寫“＞”“=”或“＜”）；
②實驗1中以υ（H₂） 表示的反應速率為

0.45mol/（L?min）

；
③下列各項能作為判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據的是

C

（填序號字母）；
A．容器內N₂、H₂、NH₃的物質的量濃度之比為1：3：2
B．υ（N₂）（正）=3υ（H₂）（逆）
C．容器內壓強保持不變
D．混合氣體的密度保持不變
（3）NH₄Cl溶液呈酸性，這是由于NH₄⁺水解的緣故．則NH₄Cl在重水（D₂O）中水解的離子方程式是

NH₄⁺+D₂ONH₃?HDO+D⁺

．

Answer 1

分析：（1）先求出此反應的焓變，根據計算出每生成1molNH₃放出熱量；
（2）①化學平衡常數等于生成物的濃度系數次冪之積除以反應物的濃度系數次冪之積；
②先根據圖象依據v=

△c

△t

求出求出v（NH₃），然后根據速率之比等于化學計量數之比求出v（H₂）；
 ③根據平衡狀態(tài)的判斷依據判斷；
（3）根據NH₄⁺水解的本質．

解答：解：（1）該反應的焓變△H=E₁-E₂=335KJ/mol-427.2KJ/mol=-92.2KJ/mol，所以每生成1molNH₃放出熱量為46.1kJ，故答案為：46.1kJ；
（2）①化學平衡常數等于生成物的濃度系數次冪之積除以反應物的濃度系數次冪之積，k=

[c(NH3)]2

c(N2)[c(H2)]3

．
該反應正反應是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，生成物濃度減小，反應物濃度增大，所以K₁＜4.1×10⁶，
故答案為：

[c(NH3)]2

c(N2)[c(H2)]3

；＜；
②2min內，以NH₃表示的反應速率為v（NH₃）=

1.2mol 2L

2min

=0.3mol/（L?min），速率之比等于化學計量數之比，v（H₂）=1.5v（NH₃）=1.5×0.3mol/（L?min）=0.45mol/（L?min），
故答案為：0.45mol/（L?min）；
③A、容器內各物質的濃度之比等于計量數之比，不能證明正逆反應速率相等，故A錯誤；
B、不同物質的正逆反應速率之比等于其計量數之比是平衡狀態(tài)，故B錯誤．
C、容器內壓強不變，氣體的物質的量不變，該反應達平衡狀態(tài)，故C正確；
D、如果是在密閉容器中反應，質量不變，體積不變，密度始終不變，故D錯誤．
故答案為：C；
（3）鹽NH₄Cl在水溶液中電離出的NH₄⁺結合重水（D₂O）電離出的OD^-，生成NH₃?HDO，而由重水（D₂O）電離出的D⁺與重水（D₂O）結合生成D₃O⁺，D₃O⁺簡寫為D⁺，水解方程式為NH₄⁺+D₂O NH₃?HDO+D⁺，故答案為：NH₄⁺+D₂O NH₃?HDO+D⁺．

點評：本題考查的知識點較多，難度不大，是一道綜合題．注意溫度對平衡常數的影響根據平衡移動判定．