Question

氮是地球上含量豐富的一種元素，氮元素的單質和化合物在工農業生產、生活中有重要用途。
（1）根據右下能量變化示意圖：

寫出CO和NO₂反應生成NO和CO₂的熱化學方程式                     
（2）在固定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃ (g)  ΔH<0，
其平衡常數K與溫度T的關系如下表，試判斷K₁      K₂（填“>”、“=”或“<”）

T /K	298	398
平衡常數K	K1	K2

 
（3）下列各項能說明該反應達到平衡狀態的是       （填字母序號）
a． v(H₂)_正="3" v(N₂)_逆
b． 容器內壓強保持不變
c． 容器中混合氣體的密度保持不變
d.： N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1:3:2
（4）氨氣極易溶于水,常用下圖實驗來驗證,在標準狀況下,燒瓶中的氨水使酚酞變紅。

請回答：                                                  
①用化學用語說明所得氨水能使酚酞變紅的原因               。
②25⁰C時，將一定量的氨水與鹽酸混合后pH=7，測該混合溶液中c(Cl^-)與c(NH₄⁺)關系為         （填字母序號）
a．c(Cl^-)﹥c(NH₄⁺)    b．c(Cl^-)﹦c(NH₄⁺)
c． c(Cl^-)﹤c(NH₄⁺)     d.無法判斷

Answer 1

（8分）
（1）CO(g) +NO₂ (g) =CO₂(g)+NO (g)   ΔH=－234kJ/mol      （2分）
（2）＞                                                   （1分）
（3）a b                                                   （2分）
（4）①NH₃·H₂O  NH₄⁺+OH^-  （其他合理答案也給分） （2分）
②  b                                                 （1分）

試題分析：（1）反應物斷化學鍵吸收的能量-生成物形成化學鍵放出的能量=反應的焓變，所以△H=134KJ·mol^－1-368KJ·mol^－1=-234kJ·mol^－1；CO和NO₂反應生成NO和CO₂的熱化學方程式為：CO（g）+NO₂（g）═CO₂（g）+NO （g）△H=-234kJ·mol^－1，
答案為：CO（g）+NO₂（g）═CO₂（g）+NO （g）△H=-234kJ·mol^－1；
（2）N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）△H＜0，反應是放熱反應，溫度升高平衡逆向進行，平衡常數減小，所以K₁＞K₂，故答案為：＞；
（3）a．依據正反應速率之比等于化學方程系數之比，V_正（H₂）=3V_正（N₂），依據v正（H₂）=3v逆（N₂）可知V_正（N₂）=v逆（N₂），說明反應達到平衡，a正確；
b．反應前后氣體體積分數變化，容器內壓強保持不變證明反應達到平衡，b正確；
c．反應過程中氣體質量和混合氣體體積不變容器中混合氣體的密度保持不變，不能證明反應達到化學平衡，c錯誤；
d．N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2只能說明反應了之比等于系數之比，不能證明反應達到平衡，d錯誤；
答案為：ab；
（4）①用化學用語說明所得氨水能使酚酞變紅的原因，可以利用電離平衡說明，電離方程式為：NH₃·H₂ONH₄^＋+OH^－，故答案為：NH₃·H₂ONH₄^＋+OH^－；
②25℃時，依據溶液中存在的電荷守恒為c（H^＋）+c（NH₄^＋）=c（OH^－）+c（Cl^－），將一定量的氨水與鹽酸混合后pH=7，c（H^＋）=c（OH^－），測該混合溶液中c（Cl^－）與c（NH₄^＋）關系相等，答案為：b．
考點 ：反應熱和焓變；化學平衡常數的含義；化學平衡狀態的判斷．