Question

【題目】(1)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)和生活中有著重要作用。

①上圖是一定的溫度和壓強下N2和H2反應生成1molNH3過程中能量變化示意圖，請寫出工業(yè)合成氨的熱化學反應方程式：____________________________。（△H的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示）

②在25°C時，將x mol·L-1的氨水與y mol·L-1的鹽酸等體積混合，反應后溶液顯中性，則反應后的溶液中：c（NH4+）_______c（Cl-）（填“>”、“<”或“=”）

(2)海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合態(tài)存在。在25°C時，向0.1mol·L-1的NaCl溶液中逐滴加入適量的0.1mol·L-1的硝酸銀溶液，有白色沉淀生成，向反應后的濁液中，繼續(xù)加入0.1mol·L-1的NaI溶液，看到的現(xiàn)象是________________，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是（用離子方程式表示）___________________________。

(3)下圖為一電化學裝置，電極分別為鐵棒和碳棒。U形管中盛有電解質溶液。

①若U形管中盛有飽和食鹽水，打開K2，閉合K1, 鐵棒為_______極，碳棒上的電極反應式為_______________________。

②若U形管中是含Cr2O72-的酸性廢水，通過該裝置可以除去Cr2O72-離子。閉合K2，打開K1，陽極區(qū)所發(fā)生的反應有：Fe－2e- ＝Fe2＋和____________________ （寫離子反應方程式）

Answer 1

【答案】 N2（g）+3H2(g)2NH3(g) ΔH=(2a-2b) kJ/mol = 白色沉淀轉變?yōu)辄S色沉淀 AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl- 陰 2Cl－-2e—＝Cl2↑ 6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O

【解析】（1）①根據(jù)圖像可知生成1molNH3過程中放出的能量是(b-a)kJ，則工業(yè)合成氨的熱化學反應方程式為N2（g）+3H2(g)2NH3(g) ΔH=(2a-2b) kJ/mol；②反應后溶液顯中性，c（H+）＝c（OH-），則根據(jù)電荷守恒c（NH4+）＋c（H+）＝c（OH-）＋c（Cl-）可知反應后的溶液中：c（NH4+）＝c（Cl-）；（2）碘化銀的溶度積常數(shù)小于氯化銀，則向反應后的濁液中，繼續(xù)加入0.1mol·L-1的NaI溶液，看到的現(xiàn)象是白色沉淀轉變?yōu)辄S色沉淀，反應的離子方程式為AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl-。（3）①若U形管中盛有飽和食鹽水，打開K2，閉合K1, 構成電解池，鐵棒與電源的負極相連，為陰極，碳棒是正極，溶液中的氯離子放電，電極反應式為2Cl－-2e—＝Cl2↑。②閉合K2，打開K1，鐵棒與電源正極相連，作陽極，鐵失去電子轉化為亞鐵離子，生成的亞鐵離子被Cr2O72-氧化，因此陽極區(qū)所發(fā)生的反應有：Fe－2e-＝Fe2＋和6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。