Question

(16分)氨氣是一種重要的化工產(chǎn)品及工業(yè)原料。

I．某溫度下，合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K=3.0×103(mol／L)-1，

（1）寫出其對應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________________ 。

（2）某溫度下，如果在體積恒定為10L的密閉容器中充入：0.1molN2、0.1molH2和2molNH3則反應(yīng)_______(填“正向進行”或“逆向進行”或“達(dá)到平衡”)。

（3）該溫度下，在體積恒定為10L的四個密閉容器中分別充入下列物質(zhì)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，N2的轉(zhuǎn)化率最大的是___________________。

a．10molN2、30molH2和20molNH3 b．10molN2和30molH2

c．20molN2和60molH2 d．10molN2和28molH2

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）在氨水溶液中加水稀釋的過程，NH3·H2O的電離程度___________(填“增大”“減小”或“不變”)， ___________（同上）。

（5）室溫下，a mol/L的(NH4)2SO4水溶液的pH=5，原因是溶液中存在平衡________________________(用離子方程式表示)。并計算該平衡的平衡常數(shù)表達(dá)式為________________________(用含代數(shù)a的較為精確的數(shù)學(xué)表達(dá)式表示，不必化簡，不做近似運算)。

（6）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__________沉淀(填化學(xué)式)，生成該沉淀的離子方程式為_________________________________________。

(已知：室溫時mol3 mol3.L-3).

 

Answer 1

Ⅰ． （1）1/2 N2 + 3/2 H2NH3（2分） （2）正向進行（2分） （3）c（2分）

Ⅱ．（4）增大（1分） 不變 （2分）

（5）NH4++H2ONH3?H2O+H+ （2分） 10-5(10-5-10-9)/2a+10-9-10-5 mol·L-1（2分）

（6）Cu(OH)2（1分） Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2 ↓+2NH4+（2分）

【解析】

試題分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，則根據(jù)平衡常數(shù)可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為1/2 N2 + 3/2 H2NH3。

（2）在體積恒定為10L的密閉容器中充入：0.1molN2、0.1molH2和2molNH3則產(chǎn)生濃度熵為＝2000＜3000，所以反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行。

（3）a與b相比，a中含有大量的氨氣，因此b中氨氣的轉(zhuǎn)化率大于a中。b與d相比，b中氫氣濃度大，大轉(zhuǎn)化率高；由于正方應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng)，所以增大壓強平衡向正反應(yīng)方向進行，c與b相比，相當(dāng)于是在b的基礎(chǔ)上增大壓強，氮氣轉(zhuǎn)化率增大，答案選c。

（4）稀釋促進氨水的電離，電離程度增大。，因此比值不變。

（5）銨根水解溶液顯酸性，方程式為NH4++H2ONH3?H2O+H+。室溫下，在a mol?L-1的（NH4）2SO4水溶液中pH=5，溶液中c（H+）=10-5mol/L，故溶液中c（OH-）=10-9mol/L，根據(jù)電荷守恒有：c（NH4+）+c（H+）=c（OH-）+2c（SO42-），即c（NH4+）+10-5mol/L=10-9mol/L+2amol/L，則c（NH4+）=（2a+10-9-10-5）mol/L，根據(jù)物料守恒計算溶液中c（NH3?H2O）=2amol/L-（2a+10-9-10-5）mol/L=（10-5-10-9）mol/L，故NH4++H2ONH3?H2O+H+的平衡常數(shù)的表達(dá)式為。

（6）溶度積常數(shù)越小的物質(zhì)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(yīng)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+。

考點：考查平衡常數(shù)計算與應(yīng)用、外界條件對電離平衡的影響、鹽類水解以及溶度積常數(shù)應(yīng)用等