Question

運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、氧等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義．
（1）合成氨反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），若在恒溫、恒容條件下向平衡體系中通入氬氣，則平衡

 

移動(dòng)（填“向左”“向右”或“不”）；使用催化劑，上述反應(yīng)的△H

 

（填“增大”“減小”或“不改變”）．
（2）一氧化碳在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的方程式為：CO+H₂O═CO₂+H₂．已知部分物質(zhì)燃燒的熱化學(xué)方程式如下：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ?mol^-1 2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ?mol^-1又知1molH₂O（g）轉(zhuǎn)變?yōu)?mol H₂O（l）時(shí)放出44.0kJ熱量．寫出CO和水蒸氣在高溫催化劑下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

．
（3）在25℃下，向濃度均為0.1mol?L^-1的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成

 

沉淀（填化學(xué)式），生成該沉淀的離子方程式為

 

．已知25℃時(shí)K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20．
（4）有人設(shè)想尋求合適的催化劑和電極材料，以N₂、H₂為電極反應(yīng)物，以HCl-NH₄Cl為電解質(zhì)溶液制造新型燃料電池，放電過(guò)程中，溶液中銨根離子濃度逐漸增大．請(qǐng)寫出該電池的正極反應(yīng)式：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素,熱化學(xué)方程式,化學(xué)電源新型電池,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，對(duì)原平衡不產(chǎn)生影響；催化劑對(duì)反應(yīng)熱不影響；
（2）根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)的焓變，根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫來(lái)回答；
（3）根據(jù)溶度積常數(shù)確定先沉淀的物質(zhì)，溶度積常數(shù)越小的物質(zhì)越先沉淀，銅離子和氨水反應(yīng)生成氫氧化銅和銨根離子；
（4）根據(jù)燃料電池的工作原理知識(shí)來(lái)書寫電極反應(yīng)．

解答： 解：（1）在恒溫、恒容條件下向平衡體系中通入氬氣，對(duì)原平衡不產(chǎn)生影響；使用催化劑，反應(yīng)速率加快，對(duì)反應(yīng)熱無(wú)影響，
故答案為：不；不改變；
（2）已知：①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ?mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ?mol^-1；
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol，則反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）可以是

1

2

×②+③+②得到，所以CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2kJ/mol，
故答案為：CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2kJ/mol；
（3）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⁺；
（4）以N₂、H₂為電極反應(yīng)物，以HCl-NH₄Cl為電解質(zhì)溶液制造新型燃燒電池中，正極上是發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，在酸性環(huán)境下，電極反應(yīng)式為N₂+8H⁺+6e^-=2NH₄⁺，故答案為：N₂+8H⁺+6e^-=2NH₄⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查平衡移動(dòng)原理、蓋斯定律的應(yīng)用、溶度積常數(shù)的相關(guān)計(jì)算、電極反應(yīng)式的書寫等，難度較大．要注意知識(shí)的歸納和梳理．