Question

【題目】已知：氮?dú)夂蜌錃夂铣砂狈磻?yīng)為：N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=﹣92kJmol﹣1請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）取1mol N2（g）和3molH2（g）充入一密閉容器中，一定條件下進(jìn)行反應(yīng)并達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得反應(yīng)放出的熱量92kJ（填“大于”、“等于”或“小于”），原因是；若升高溫度，上述反應(yīng)中△H（填“變大”、“變小”或“不變”）．
（2）已知：分別破壞1molN﹣H鍵、1mol H﹣H鍵需要吸收的能量為：391kJ、436kJ，則破壞1mol N≡N鍵需要吸收的能量為 ．
（3）一定條件下，向體積為2L的恒容密閉容器中充入1molNH3（g） 并發(fā)生上述反應(yīng)．半分鐘后反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得v（NH3）=0.40mol/（Lmin），則上述合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)為 ．
（4）向三個(gè)體積均為1L的恒容密閉容器中分別充入1molN2和3molH2 ， 當(dāng)分別只改變其中一個(gè)外界條件時(shí)使反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得氨的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化如圖所示．
上述圖像中，只改變溫度的為（填“I”“II”“III”，下同），只改變壓強(qiáng)的為 ， 只改變催化劑的為 ．
（5）若把標(biāo)準(zhǔn)狀況下8.96L氨氣通入到100g9.8%的硫酸溶液中并完全吸收，所得溶液中離子濃度從大到小的順序是 ．
（6）常溫下，向濃度均為0.1mol/L的MgCl2、FeCl3和AlCl3混合溶液中通入NH3至過(guò)量，最先生成沉淀的化學(xué)式為 ， 當(dāng)pH=時(shí)，開始生成Mg（OH）2沉淀． （已知：Ksp[Mg（OH）2]=1.0×10﹣13； Ksp[Fe（OH）3]=1.0×10﹣40；Ksp[Al（OH）3]=1.0×10﹣33）

Answer 1

【答案】
（1）小于；由于是可逆反應(yīng)，1mol N2 和3mol H2 放在密閉容器中不可能完全轉(zhuǎn)化為2mol的氨氣，所以放出熱量一定小于92.0 kJ；不變
（2）946 kJ/mol
（3）
（4）Ⅰ；Ⅲ；Ⅱ
（5）c（NH+）＞c（SO42﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）
（6）Fe（OH）3；6
【解析】解：（1）N2 和H2反應(yīng)生成2mol NH3時(shí)放出的熱量為92.0kJ，是指1mol氮?dú)夂?mol的氫氣完全反應(yīng)生成2mol的氨氣放出的熱量為92.0kJ，1mol N2 和3mol H2 放在密閉容器中不可能完全轉(zhuǎn)化為氨氣，所以放出熱量一定小于92.0 kJ，反應(yīng)熱△H與物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)，物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)不變，熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱不變，所以答案是：小于；由于是可逆反應(yīng)，1mol N2 和3mol H2 放在密閉容器中不可能完全轉(zhuǎn)化為2mol的氨氣，所以放出熱量一定小于92.0 kJ；不變；（2）設(shè)N≡N的鍵能為x，
對(duì)于反應(yīng)N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=﹣92.0kJ/mol，
反應(yīng)熱=反應(yīng)物的總鍵能﹣生成物的總鍵能，故x+3×436kJ/mol﹣2×3×391kJ/mol=﹣92.0kJ/mol
解得：x=946 kJ/mol，
所以答案是：946 kJ/mol；
·（3）平衡時(shí)，

	2NH3（g）		N2（g）+	3H2（g）
開始（mol/L）	0.5		0	0
轉(zhuǎn)化（mol/L）	0.5×0.40		0.1	0.3
平衡（mol/L）	0.3		0.1	0.3

K= = ；
則上述合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K= =
所以答案是： （4）圖像Ⅰ是改變溫度，升溫反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡時(shí)間短，反應(yīng)放熱，平衡逆向移動(dòng)，故T2＞T1；
圖像Ⅱ是加催化劑，催化劑只改變反應(yīng)速率，平衡狀態(tài)不改變；
圖像Ⅲ改變壓強(qiáng)，增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率加快，平衡正向移動(dòng)，故P1＞P2 ．
所以答案是：Ⅰ；Ⅲ；Ⅱ；（5）標(biāo)準(zhǔn)狀況下8.96L氨氣即0.4mol氨氣通入到100g9.8%的硫酸溶液即0.1mol的硫酸溶液中：生成0.1mol（NH4）2SO4 ， 過(guò)量0.2molNH3H2O，所以c（NH+）最大，c（H+）最小，所得溶液中離子濃度從大到小的順序是c（NH+）＞c（SO42﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+），
所以答案是：c（NH+）＞c（SO42﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）；（6）根據(jù)Al（OH）3、Mg（OH）2、Fe（OH）3的溶度積常數(shù)，在25℃下，向濃度均為0.1molL﹣1的AlCl3、MgCl2和FeCl3混合溶液中通入NH3至過(guò)量，三種離子開始沉淀時(shí)的OH﹣濃度分別是： =1.0×10﹣13＜ =2.15×10﹣11＜ =1.0×10﹣6 ， 加入相同的濃度的氨水，F(xiàn)e（OH）3最先析出；pH=﹣lg（1.0×10﹣6）=6，故當(dāng)pH=6時(shí)，開始生成Mg（OH）2沉淀，
所以答案是：Fe（OH）3；6．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解反應(yīng)熱和焓變的相關(guān)知識(shí)，掌握在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量，通常叫反應(yīng)熱，以及對(duì)化學(xué)平衡的計(jì)算的理解，了解反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．