Question

【題目】目前工業合成氨的原理是：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣93.0kJ/mol；
另據報道，一定條件下：2N2（g）+6H2O（l）4NH3（g）+3O2（g）△H=+1530.0kJ/mol．
（1）氫氣的燃燒熱△H=kJ/mol．
（2）在恒溫恒壓裝置中進行工業合成氨反應，下列說法正確的是 ．
A.氣體體積不再變化，則已平衡
B.氣體密度不再變化，尚未平衡
C.平衡后，往裝置中通入一定量Ar，壓強不變，平衡不移動
D.平衡后，壓縮裝置，生成更多NH3
（3）在恒溫恒容裝置中進行合成氨反應．
①表示N2濃度變化的曲線是 ．
②前25min 內，用H2濃度變化表示的化學反應速率是 ．
③在25min末剛好平衡，則平衡常數K= ．
（4）在第25min 末，保持其它條件不變，升高溫度，在第35min末再次平衡．平衡移動過程中H2濃度變化了1.5molL﹣1 ， 在圖中畫出第25min～40min NH3濃度變化曲線 ．

（5）已知常溫下，NH4+的水解常數為1.0×10﹣9 ， 則0.1mol/L NH4Cl溶液pH= ． （忽略NH4+水解對NH4+濃度的影響）

Answer 1

【答案】
（1）﹣286.0
（2）A,D
（3）C,0.12mol/（L?min）,0.15
（4）
（5）5
【解析】解：（1）燃燒熱為1mol物質完全燃燒得到穩定氧化物所釋放的熱量，第一個反應× ﹣第二個反應× ，即可得到氫氣的燃燒熱方程式：H2（g）+ O2（g）= H2O（l），△H=﹣﹣286.0kJ/mol，
所以答案是：﹣286.0；
（2）A．合成氨反應前后氣體體積不同，當體積不變時，得到化學平衡狀態，故A正確；

B． ，氣體質量不變，由于反應前后氣體體積不同，恒壓容器氣體體積可變，化學平衡移動時，密度隨之變化，當密度不變時，達到化學平衡狀態，故B錯誤；

C．充入Ar，容器壓強不變，則：N2、H2、和NH3濃度降低，反應物濃度降低大，化學平衡向逆反應方向移動，故C錯誤；

D．平衡時，壓縮體積，壓強增大，化學平衡向正反應方向移動，NH3濃度增大，故D正確；

故選：AD；
（3）①根據合成氨化學方程式判斷，N2為反應物，且濃度變化比H2濃度變化較小，可知曲線C為N2濃度的變化曲線，
所以答案是：C；

②前25min 內，H2濃度由6.0 mol/L變為3.0 mol/L，v= = =0.12 mol/（Lmin）
所以答案是：0.12 mol/（Lmin）；

③25min末時，N2濃度為1.0mol/L，H2濃度為3.0mol/L，NH3濃度為2.0mol/L，化學平衡常數為K= = =0.15，
所以答案是：0.15；
（4）合成氨為放熱反應，升高溫度化學平衡向逆反應方向移動，即NH3濃度由2.0molL﹣1變為了1.5molL﹣1，且溫度剛升高時，濃度變化較快，
所以答案是： ；
（5）水解方程式為： ，寫出水解平衡常數表達式為： ，氫離子濃度與一水合氨濃度相同，即 =1.0×10﹣9，[NH4+]=0.1mol/，計算得[H+]=1.0×10﹣5，pH=5，
所以答案是：5．
【考點精析】關于本題考查的化學平衡常數的含義和化學平衡狀態本質及特征，需要了解指在一定條件下的可逆反應里，正反應和逆反應的速率相等，反應混合物中各組分的濃度不變的狀態；化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）才能得出正確答案．