Question

氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．請回答下列問題：
（1）合成氨反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，平衡

 

移動（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化劑

 

反應(yīng)的△H（填“增大”、“減小”或“不改變”）．
（2）在固定體積的密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，其化學(xué)平衡常數(shù)K與t的關(guān)系如下表：

t/（K）	298	398	498	…
K/（mol?L-1）-2	4.1×106	K1	K2	…

則該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為

 

，試確定K₁的相對大小，K₁

 

4.1×10⁶（填寫“＞”、“=”或“＜”）．
（3）在25℃下，濃度分別為0.1mol?L^-1的氨水與鹽酸等體積混合恰好完全反應(yīng)．
①NH₃?H₂O的電離常數(shù)表達(dá)式K_b=

 

．
②反應(yīng)后溶液pH＜7，原因是

 

（用離子方程式表示）；用pH試紙測定該溶液pH的操作方法為

 

．
③反應(yīng)后的溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->

 

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，恒溫恒壓容器中加入惰性氣體，容器體積增大，壓強(qiáng)減小，平衡逆向進(jìn)行，催化劑改變反應(yīng)速率不改變平衡，焓變不變；
（2）依據(jù)平衡常數(shù)概念書寫，用生成物的冪次方乘積除以反應(yīng)物的冪次方乘積，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減��；
（3）①依據(jù)弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)概念書寫表達(dá)式，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減��；
②濃度分別為0.1mol?L^-1的氨水與鹽酸等體積混合恰好完全反應(yīng)生成的氯化銨溶液中銨根離子水解顯酸性；依據(jù)PH試紙的實(shí)驗(yàn)基本操作方法回答使用方法；
③濃度分別為0.1mol?L^-1的氨水與鹽酸等體積混合恰好完全反應(yīng)生成的氯化銨溶液，銨根離子水解，溶液顯酸性，據(jù)此比較離子濃度大小．

解答：解：（1）依據(jù)反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，恒溫恒壓容器中加入惰性氣體，容器體積增大，壓強(qiáng)減小，平衡逆向進(jìn)行，若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，平衡左移；催化劑改變反應(yīng)速率不改變平衡，焓變不變；（2）依據(jù)平衡常數(shù)概念書寫，用生成物的冪次方乘積除以反應(yīng)物的冪次方乘積，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減小，
故答案為：向左；不改變；
（3）①依據(jù)弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)概念書寫表達(dá)式，用平衡狀態(tài)離子濃度冪次方乘積除以分子濃度，N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，其反應(yīng)平衡常數(shù)K=

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減小，
故答案為：

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

；＜；
②濃度分別為0.1mol?L^-1的氨水與鹽酸等體積混合恰好完全反應(yīng)生成的氯化銨溶液中銨根離子水解顯酸性，離子方程式為NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；依據(jù)PH試紙的實(shí)驗(yàn)基本操作方法回答，使用方法為用pH試紙測定溶液pH的操作為：將試紙放到表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，點(diǎn)到試紙的中央，然后跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照，
故答案為：NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；用pH試紙測定溶液pH的操作為：將試紙放到表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，點(diǎn)到試紙的中央，然后跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照；
③濃度分別為0.1mol?L^-1的氨水與鹽酸等體積混合恰好完全反應(yīng)生成的氯化銨溶液，銨根離子水解，溶液顯酸性，離子濃度大小為：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡影響因素分析判斷，化學(xué)平衡常數(shù)計算應(yīng)用，鹽類水解的分析理解，實(shí)驗(yàn)基本操作的描述，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．