Question

1．氨氣是一種重要的化工產(chǎn)品及工業(yè)原料．
I．一定條件下，將1molN₂（g）和3molH₂（g）投入某密閉容器中，當反應物的轉化率為50%時，反應放出46.2kJ的熱量．
（1）寫出合成氨的熱化學方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
（2）某溫度下，反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常數(shù)K=3.0×10⁴，如果在體積恒定為1L的密閉容器中充入：0.1molN₂、0.1molH₂和2molNH₃，則反應逆向進行 （填“正向進行”、“逆向進行”或“達到平衡”）．
（3）該溫度下，在體積恒定為1L的四個密閉容器中分別充入下列物質，反應達到平衡后，N₂的轉化率最大的是C．
A．1molN₂、3molH₂和2molNH₃    B．1molN₂和3molH₂
C．2molN₂和6molH₂        D．1molN₂和2.8molH₂．
Ⅱ．氨氣極易溶于水，氨水是氨氣溶于水而形成的溶液，回答下列問題：
（4）室溫下，向完全相同的三份（NH₄）₂SO₄水溶液中分別加入少量的①Na₂CO₃固體 ②FeCl₃固體 ③KCl固體，所得溶液中NH₄⁺的濃度由大到小的順序是②③①（用編號表示）
（5）室溫下，向濃度均為0.1mol/L的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成
的沉淀是Cu（OH）₂，生成該沉淀的離子方程式為Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺．
（室溫時K_SP[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_SP[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20）

Answer 1

分析 （1）氮氣與氫氣反應生成氨氣為可逆反應，反應物的轉化率為50%時，反應放出46.2kJ的熱，則100%轉化應放出熱量為46.2kJ×2=92.4kJ，據(jù)此書寫即可；
（2）依據(jù)濃度商Qc與平衡常數(shù)之間關系解答；
（3）依據(jù)當反應物有多種時，加入一種反應物可以增加另外一種反應物的轉化率回答；
（4）溶液中銨根離子水解，溶液呈酸性，存在水解平衡，依據(jù)其他離子對鹽類水解平衡移動的影響分析比較；
（5）溶度積常數(shù)越小的物質越先沉淀，氫氧化銅的溶度積小于氫氧化鎂的溶度積，所以氫氧化銅先沉淀，據(jù)此解答即可．

解答 解：（1）依據(jù)題意：將1molN₂（g）和3molH₂（g）投入某密閉容器中，當反應物的轉化率為50%時，反應放出46.2kJ的熱量，故完全反應放出熱量為92.4kJ，故合成氨的熱化學反應方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol；
（2）在體積恒定為1L的密閉容器中充入：0.1molN₂、0.1molH₂和2molNH₃，則濃度商Qc=$\frac{{2}^{2}}{0.1×0．{1}^{3}}$=×10⁴＞K=3.0×10³，所以平衡應向逆反應方向移動，
故答案為：逆反應；
（3）A與B相比，A中含有大量的氨氣，因此B中氨氣的轉化率大于A中．B與D相比，B中氫氣濃度大，氮氣轉化率高；由于正方應是體積減小的可逆反應，所以增大壓強平衡向正反應方向進行，C與B相比，相當于是在B的基礎上增大壓強，氮氣轉化率增大，據(jù)此得出氮氣轉化率最大的是C，
故答案為：C；
（4）（NH₄）₂SO₄是強酸弱堿鹽存在水解平衡，水解呈酸性，
①Na₂CO₃是強堿弱酸鹽，溶于水顯堿性，促進氨根的水解，故氨根濃度減小；
②FeCl₃是強酸弱堿鹽，溶于水顯酸性，抑制氨根離子水解，氨根濃度增大；
③KCl是強酸強堿鹽，不水解，故氨根濃度不變，據(jù)此得出氨根濃度最大的是②，最小的是①，
故答案為：②③①；
（5）溶度積常數(shù)越小的物質越先沉淀，氫氧化銅的溶度積小于氫氧化鎂的溶度積，所以氫氧化銅先沉淀，銅離子和氨水反應生成氫氧化銅沉淀和銨根離子，離子方程式為Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺，
故答案為：Cu（OH）₂；Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺．

點評 本題考查了熱化學方程式書寫、化學平衡移動的影響因素、鹽類水解及離子濃度大小的比較、溶度積規(guī)則，題目難度不大，掌握有關化學平衡理論是解題關鍵．