【題目】I.工業(yè)上可由氫氣、氮?dú)夂铣砂睔�，溶于水形成氨水。鹽酸和氨水是實(shí)驗(yàn)室常見的電解質(zhì)溶液。一定溫度下，向2L 密閉容器中加入N2(g)和H2(g)，發(fā)生反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)+ Q（Q>0）， NH3物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如右圖所示。
（1）0~2 min 內(nèi)的平均反應(yīng)速率 v(H2)=___________。
（2）該溫度下，反應(yīng) N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+ Q（Q>0）的平衡常數(shù)表達(dá)式K=______。其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：
T/ ℃ | 25 | 125 | 225 |
平衡常數(shù) K | 4×106 | K1 | K2 |
試判斷K1________K2（填寫“>”“=”或“<”）。
（3）下列能說明合成氨反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是______（填字母）（反應(yīng)是在固定體積的密閉容器中進(jìn)行的）
a．3v(N2) = v(H2)
b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c．混合氣體的密度保持不變
d．25℃時(shí)，測(cè)得容器中c(NH3)=0.2 mol·L-1， c(H2) =c(N2) =0.01 mol·L-1
II.常溫下，某同學(xué)將鹽酸與氨水等體積混合，兩種溶液的濃度和混合后所得溶液的pH 如下表。
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 氨水濃度/mol·L-1 | 鹽酸濃度/mol·L-1 | 混合溶液 pH |
① | 0. 2 | 0.2 | pH＝x |
② | c | 0.2 | pH＝7 |
請(qǐng)回答：
（4）①中所得混合溶液， pH_______7（填“>”“<”或“＝”）。
②中 c___0.2（填“>”“<”或“＝”），所得混合溶液中各離子濃度大小關(guān)系為_____________。
（5）請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)能證明一水合氨是弱電解質(zhì)的方案。_____________。
【答案】 0.375 mol/(L·min) [NH3]2/[N2][H2]3 > bd < > [Cl-]= [NH4+]> [H+]= [OH-] 測(cè)量 0.1mol/L 氨水的 pH，pH小于13 等
【解析】試題分析：I.（1）根據(jù)
計(jì)算反應(yīng)速率；（2）根據(jù)平衡常數(shù)的定義書寫平衡常數(shù)表達(dá)式；反應(yīng) N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)+ Q（Q>0）正反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動(dòng)；（3）根據(jù)平衡狀態(tài)的特征分析；II. （4）①等濃度、等體積的鹽酸和氨水混合，恰好反應(yīng)生成氯化銨，氯化銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，銨根離子水解；②若等濃度、等體積的鹽酸和氨水混合，溶液呈酸性，要使pH＝7，則氨水的物質(zhì)的量大于鹽酸；根據(jù)電荷守恒分析離子濃度關(guān)系；（5）根據(jù)弱電解質(zhì)部分電離或弱堿陽離子能水解設(shè)計(jì)方案；
解析：I.（1）2min內(nèi)生成1mol氨氣，則消耗氫氣1.5mol， 
=
0.375 mol/(L·min)；（2）根據(jù)平衡常數(shù)的定義，平衡常數(shù)K=
；反應(yīng) N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+ Q（Q>0）正反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小，所以K1>K2；（3）a．任意時(shí)刻速率比都等于系數(shù)比，所以3v(N2) = v(H2)不一定平衡，故a錯(cuò)誤； b．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，氣體物質(zhì)的量是變量，所以壓強(qiáng)是變量，容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；c．根據(jù)
，氣體密度是恒量， 混合氣體的密度保持不變不一定平衡，故c錯(cuò)誤；d．25℃時(shí)K=4×106，容器中c(NH3)=0.2 mol·L-1， c(H2) =c(N2) =0.01 mol·L-1， 
，Q=K，反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故d正確。
II. （4）①等濃度、等體積的鹽酸和氨水混合，恰好反應(yīng)生成氯化銨，氯化銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，銨根離子水解
，所以溶液呈酸性pH<7；②若等濃度、等體積的鹽酸和氨水混合，溶液呈酸性，要使pH＝7，則氨水的物質(zhì)的量大于鹽酸，所以c>0.2；根據(jù)電荷守恒，[Cl-]+[OH-]= [NH4+]+ [H+]，溶液呈中性，[OH-]= [H+]，所以離子濃度關(guān)系為[Cl-]= [NH4+]> [H+]= [OH-]；（5）測(cè)量 0.1mol/L 氨水的 pH，pH小于13 ，能證明一水合氨部分電離是弱電解質(zhì)；
點(diǎn)睛：同濃度、同體積的一元強(qiáng)酸與一元弱堿混合，溶液呈酸性；同濃度、同體積的一元弱酸與一元強(qiáng)堿混合，溶液呈堿性；同濃度、同體積的一元強(qiáng)酸與一元強(qiáng)堿混合，溶液呈中性。
【題型】綜合題
【結(jié)束】
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【題目】為了探究鐵、銅及其化合物的性質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了下列兩組實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)一：
已知：3Fe(s)＋4H2O(g)
Fe3O4(s)＋4H2(g)
（1）虛線框處宜選擇的裝置是________(填“甲”或“乙”)；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先將螺旋狀銅絲加熱，變黑后再趁熱迅速伸入所制得的純凈氫氣中，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______________________。
（2）實(shí)驗(yàn)后，為檢驗(yàn)硬質(zhì)玻璃管中的固體是否含＋3價(jià)的鐵元素，該同學(xué)取一定量的固體并用一定濃度的鹽酸溶解，滴加_______溶液（填試劑名稱或化學(xué)式），沒有出現(xiàn)血紅色，說明該固體中沒有＋3價(jià)的鐵元素。請(qǐng)你判斷該同學(xué)的結(jié)論是否正確并說明理由_________________。
實(shí)驗(yàn)二：
綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵，為測(cè)定綠礬中結(jié)晶水含量，將石英玻璃管（帶兩端開關(guān)K1和K2（設(shè)為裝置A）稱重，記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置A 稱重，記為m2 g，B為干燥管。按下圖連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）________，（2）點(diǎn)燃酒精燈，加熱，（3）______，（4）______，（5）______，
（6）稱量A， 重復(fù)上述操作步驟，直至 A 恒重，記為m3 g。
（3）請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟的編號(hào)填寫在對(duì)應(yīng)步驟的橫線上
a．關(guān)閉 K1 和 K2 b．熄滅酒精燈 c．打開 K1 和 K2 緩緩?fù)ㄈ?/span> N2 d．冷卻至室溫
（4）必須要進(jìn)行恒重操作的原因是_________________。
（5）已知在上述實(shí)驗(yàn)條件下，綠礬受熱只是失去結(jié)晶水，硫酸亞鐵本身不會(huì)分解， 根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，
計(jì)算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目 x=__________________（用含 m1、 m2、 m3的列式表示）。
