Question

【題目】氨氣在產(chǎn)生、生活中都有廣泛用途，所以，化學(xué)學(xué)習(xí)中對(duì)氨氣認(rèn)識(shí)十分重要。

(1)已知H-H鍵、N-H鍵、N≡N鍵的鍵能分別是436kJ/mol、391kJ/mol、946kJ/mol，合成氨的熱化學(xué)方程式為_____________。

(2)下列方法可以證明 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是____。

①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol H2同時(shí)生成n molNH3

②單位時(shí)間內(nèi)3molH—H鍵斷裂同時(shí)有6 mol H—N鍵斷裂

③溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化

④c(N2)︰c(H2)︰c(NH3)=1︰3︰2

⑤反應(yīng)速率2v(H2)= 3v(NH3)

⑥條件一定，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化

⑦溫度和體積一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化

(3) 25 ℃時(shí)，將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的NH3溶于水得0.1mol/L氨水20.0 mL，測得pH=11，則該條件下，NH3H2O的電離平衡常數(shù)約為__________。向此溶液中加入少量的氯化銨固體時(shí)，[c(NH3H2O) c(H+)] / c(NH4+)值將______(“增大”“減小”或“不變”)。

(4)若向該氨水中逐滴加入等濃度的鹽酸，溶液中pH與pOH(pOH=－lg[OH－])的變化關(guān)系如圖所示。

B點(diǎn)所加鹽酸的體積_____(填“>”、“=”或“<”) 20.0 mL。C點(diǎn)溶液中離子濃度大小順序?yàn)?/span>_____>____>_____>_____。

(5)常溫下，向0.001mol/LAlCl3溶液中通入NH3直至過量，當(dāng)pH=_________時(shí)，開始生成沉淀(已知：Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33)。

Answer 1

【答案】 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92kJ/mol ②③⑥ 10—5 不變 < c(Cl—) c(NH4+) c(H+) c(OH—) 4

【解析】試題分析：(1)根據(jù)反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能=焓變，計(jì)算反應(yīng)熱；(2)根據(jù)化學(xué)平衡的定義判斷平衡狀態(tài)；(3)利用三段式計(jì)算氨水的電離平衡常數(shù)；向氨水中加入少量的氯化銨固體，氨水電離平衡逆向移動(dòng)；(4) B點(diǎn)pH=pOH，溶液呈中性；C點(diǎn)溶pH<pOH，溶液呈酸性，根據(jù)電荷守恒判斷離子濃度；(5)根據(jù) Ksp[Al(OH)3]= 1.0×10-33計(jì)算開始生成沉淀時(shí)c(OH—)；

解析：(1) N2(g)+3H2(g)2NH3，根據(jù)反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能=焓變，△H=946kJ/mol +3×436kJ/mol －6×391kJ/mol =-92kJ/mol，所以合成氨的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92kJ/mol；

(2)①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol H2同時(shí)生成 n molNH3，達(dá)到平衡狀態(tài)，故①錯(cuò)誤；②單位時(shí)間內(nèi)3molH—H鍵斷裂同時(shí)有6 mol H—N鍵斷裂，說明N-H斷裂和形成的數(shù)目相同，即NH3的物質(zhì)的量保持不變，所以能證明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故②正確;
③該反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量改變，溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化，說明物質(zhì)的量不再變化，一定平衡，故③正確；④c(N2)︰c(H2)︰c(NH3)=1︰3︰2時(shí)，濃度不一定不變，所以不一定平衡，故④錯(cuò)誤；

⑤v正(H2)表示消耗H2的速率，v逆(NH3)表示消耗NH3的速率，且v正(H2):v逆(NH3)=3:2，說明向兩個(gè)相反方向進(jìn)行的程度相當(dāng)，說明到達(dá)平衡狀態(tài)，v(H2)= 3v(NH3)，反應(yīng)方向相同，不一定平衡，故⑤錯(cuò)誤；

⑥根據(jù) ，氣體質(zhì)量不變，氣體物質(zhì)的量是變量，所以M是變量，所以混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化，一定平衡，故⑥正確；

⑦溫度和體積一定時(shí)，根據(jù) ，密度是恒量，混合氣體的密度不再變化，不一定平衡，故⑦錯(cuò)誤；

(3)氨水溶液PH=11，則c(H+)═10-11 molL-1，c(0H-)═10-3molL-1，

10—5；

[c(NH3H2O) c(H+)] / c(NH4+)=[c(NH3H2O) c(H+) c(OH-)] / c(NH4+) c(OH-),= ，值不變；

(4) B點(diǎn)pH=pOH，溶液呈中性，若氨水和鹽酸等物質(zhì)的量混合，溶液呈酸性，所以B點(diǎn)鹽酸的體積小于20.0 mL；根據(jù)電荷守恒, C點(diǎn)溶pH<pOH，溶液呈酸性，所以c(Cl—)>c(NH4+)>c(H+)> c(OH—)；

(5)根據(jù) Ksp[Al(OH)3]= 1.0×10-33開始生成沉淀時(shí)c(OH—)= =10-10，所以c(H+)=10-4，PH=4。