Question

9．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(dāng)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為50%時，反應(yīng)放出46.2kJ的熱量．
（1）寫出合成氨的熱化學(xué)方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
（2）某溫度下，反應(yīng)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(yīng)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(zhì)，反應(yīng)達到平衡后，N₂的轉(zhuǎn)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NH${\;}_{4}^{+}$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）轉(zhuǎn)化50%放出熱量為46.2kJ，那么100%轉(zhuǎn)化應(yīng)放出熱量為46.2kJ×2=92.4kJ，據(jù)此書寫即可；
（2）根據(jù)濃度積與平衡常數(shù)K的關(guān)系比較判斷反應(yīng)進行的方向；
（3）依據(jù)加入一種反應(yīng)物可以增加另外一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率回答；
（4）含有弱根離子的鹽溶液，如果兩種溶液的酸堿性相同，那么它們混合后會相互抑制水解；如果一種溶液顯酸性，另一種溶液顯堿性，那么它們混合后弱根離子能相互促進水解，據(jù)此判斷即可；
（5）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，據(jù)此解答即可．

解答 解：Ⅰ．（1）依據(jù)題意：將1molN₂（g）和3molH₂（g）投入某密閉容器中，當(dāng)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為50%時，反應(yīng)放出46.2kJ的熱量，故完全反應(yīng)放出熱量為92.4kJ，故合成氨的熱化學(xué)反應(yīng)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）合成氨反應(yīng)濃度積=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{0．{2}^{2}}{0.01×0.0{1}^{3}}$=40000=4×10⁴＞K=3.0×10³，所以平衡應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動，故答案為：逆反應(yīng)；
（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，氮氣轉(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，據(jù)此得出氮氣轉(zhuǎn)化率最大的是C，故答案為：C；
Ⅱ．（4）（NH₄）₂SO₄是強酸弱堿鹽水解呈酸性，①Na₂CO₃是強堿弱酸鹽，溶于水顯堿性，促進銨根的水解，故銨根濃度減�。�
②FeCl₃是強酸弱堿鹽，溶于水顯酸性，抑制銨根離子水解，銨根濃度增大；
③KCl是強酸強堿鹽，不水解，故銨根濃度不變，據(jù)此得出銨根濃度最大的是②，最小的是①，故答案為：②③①；
（5）溶度積常數(shù)越小的物質(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⁺，故答案為：Cu（OH）₂；Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺．

點評 本題考查較為綜合，涉及化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、鹽類水解、水的電離等知識，為高考常見題型，難度中等，注意把握相關(guān)基本理論的理解和應(yīng)用．