Question

Ⅰ．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：
（1）在一定體積的恒容密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）
其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下表：

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

完成下列問題：
①比較K₁、K₂的大�。篕₁

＞

K₂（填“＞”、“=”或“＜”）．
②判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是

AC

（填序號）．
A．2v（H₂）（正）=3v（NH₃）（逆）  B．v（N₂）（正）=3v（H₂）（逆）
C．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變            D．混合氣體的密度保持不變
（2）鹽酸肼（N₂H₆Cl₂）是一種重要的化工原料，屬于離子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理與NH₄Cl類似．
①寫出鹽酸肼第一步水解反應(yīng)的離子方程式

N₂H₆²⁺+H₂O[N₂H₅?H₂O]⁺+H⁺

．
②鹽酸肼水溶液中離子濃度的排列順序正確的是

A

（填序號）．
A．c（Cl^-）＞c（N₂H₆²⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
B．c（Cl^-）＞c（[N₂H₅?H₂O⁺]）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
C．c（N₂H₆²⁺）+c（[N₂H₅?H₂O⁺]）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-）
D．c（N₂H₆²⁺）＞c（Cl^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
Ⅱ．水體中重金屬鉛的污染問題備受關(guān)注．查資料得知Pb⁴⁺具有很強(qiáng)的氧化性．水中鉛的存在形態(tài)主要有Pb²⁺、Pb（OH）⁺、Pb（OH）₂（在水中溶解度�。�、Pb（OH）₃^-、Pb（OH）₄^2-，各形態(tài)的物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)α隨溶液pH變化的關(guān)系如下圖所示：

（1）Pb（NO₃）₂溶液中，c（Pb²⁺）/c（NO₃^-）

＜

1/2（填“＞”、“=”、“＜”）．
（2）向Pb（NO₃）₂溶液滴加鹽酸，溶液中c（Pb²⁺）/c（NO₃^-）沒有變大，反而變小并有沉淀生成，則生成的沉淀可能為

PbCl₂

．
（3）向Pb（NO₃）₂溶液中滴加NaOH溶液，溶液也變渾濁，在pH約為

10

 時(shí)生成沉淀最多，繼續(xù)滴加NaOH溶液，混合體系又逐漸變澄清．pH=13時(shí)，混合體系中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為：

Pb（OH）₃^-+OH^-=Pb（OH）₄^2-

．

Answer 1

分析：Ⅰ．（1）①根據(jù)合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)及溫度對化學(xué)平衡的影響來分析K的變化；
②根據(jù)化學(xué)平衡的特征“等”與“定”來判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡；
（2）①根據(jù)離子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理與NH₄Cl類似，則N₂H₆²⁺水解結(jié)合H₂O電離生成的OH^-；
②由鹽酸肼的化學(xué)式為N₂H₆Cl₂，水解使溶液顯酸性來分析離子濃度的大小關(guān)系；
Ⅱ．（1）根據(jù)水中鉛的存在形態(tài)主要有Pb²⁺、Pb（OH）⁺、Pb（OH）₂（在水中溶解度�。�、Pb（OH）₃^-、Pb（OH）₄^2-來分析；
（2）根據(jù)加入鹽酸，pH變小，結(jié)合圖中Pb²⁺增多，c（Pb²⁺）/c（NO₃^-）沒有變大，反而變小并有沉淀生成，則只能是Pb²⁺與其它離子結(jié)合生成沉淀；
（3）由圖可以看出，pH=10時(shí)結(jié)合曲線3可知沉淀最多，為Pb（OH）₂沉淀，繼續(xù)加氫氧化鈉，由曲線4、5可知，pH=13時(shí)發(fā)生Pb（OH）₃^-轉(zhuǎn)化為Pb（OH）₄^2-的離子反應(yīng)．

解答：解：Ⅰ．（1）①因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則溫度升高，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即升高溫度K變小，則K₁＞K₂，故答案為：＞；
②由化學(xué)平衡的特征可知，A轉(zhuǎn)化為：2v（H₂）（正）=3v（NH₃）（正）=3v（NH₃）（逆），則正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡，而B轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)不能滿足正逆反應(yīng)速率相等，
該反應(yīng)是反應(yīng)前后物質(zhì)的量不等的反應(yīng)，則壓強(qiáng)不變可說明化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡，而D中質(zhì)量始終不變，密閉容器的體積不變，則混合氣體的密度始終不變，則不能作為判斷平衡的依據(jù)，故答案為：AC；
（2）①因水解與NH₄Cl類似，則N₂H₆²⁺水解結(jié)合H₂O電離生成的OH^-，則水解離子反應(yīng)為N₂H₆²⁺+H₂O[N₂H₅?H₂O]⁺+H⁺，故答案為：N₂H₆²⁺+H₂O[N₂H₅?H₂O]⁺+H⁺；   
②由鹽酸肼的化學(xué)式為N₂H₆Cl₂，則c（Cl^-）＞c（N₂H₆²⁺），又水解顯酸性，則c（H⁺）＞c（OH^-），由水解的程度很弱，則c（N₂H₆²⁺）＞c（H⁺），即離子濃度的大小關(guān)系為
c（Cl^-）＞c（N₂H₆²⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故A正確；顯然D錯(cuò)誤；由水解方程式可知c（[N₂H₅?H₂O⁺]）=c（H⁺），故B錯(cuò)誤；正確的電荷守恒式為
2c（N₂H₆²⁺）+c（[N₂H₅?H₂O⁺]）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），故C錯(cuò)誤；故答案為：A；
Ⅱ．（1）因Pb在溶液中有多種存在形態(tài)，則Pb（NO₃）₂溶液中，c（Pb²⁺）/c（NO₃^-）＜1/2，故答案為：＜；
（2）由加入鹽酸，pH變小，結(jié)合圖可知Pb²⁺增多，但c（Pb²⁺）/c（NO₃^-）沒有變大，反而變小并有沉淀生成，則只能是Pb²⁺與Cl^-離子結(jié)合生成沉淀PbCl₂，故答案為：PbCl₂；
（3）由圖中的曲線3可知，pH=10時(shí)生成沉淀最多，繼續(xù)加氫氧化鈉，由曲線4、5可知，pH=13時(shí)發(fā)生Pb（OH）₃^-轉(zhuǎn)化為Pb（OH）₄^2-的離子反應(yīng)，離子反應(yīng)為Pb（OH）₃^-+OH^-=Pb（OH）₄^2-，
故答案為：10；Pb（OH）₃^-+OH^-=Pb（OH）₄^2-．

點(diǎn)評：本題難度較大，考查化學(xué)平衡的影響因素、平衡的判定、水解平衡、離子的濃度大小的比較、離子反應(yīng)等，明確圖象的作用及利用圖象來分析問題是解答本題的難點(diǎn)．