Question

【題目】氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用。完成下列填空：

合成氨工業(yè)中：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0，其化學平衡常數(shù)K與溫度t的關系如表：

t/℃	200	300	400
K	K1	K2	0.5

（1）試比較K1、K2的大小，K1________ K2（填寫“＞”、“=”或“＜”）

（2）400℃時，反應2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化學平衡常數(shù)的值為_____________。當測得NH3和N2、H2的物質的量濃度分別為3mol/L和2mol/L、1mol/L時，則該反應υ(N2)(正)___________υ(N2)(逆)（填寫“＞”、“=”或“＜”）

（3）在密閉恒容的容器中，下列能作為合成氨反應達到平衡的依據(jù)的是____________。

a．υ(N2)（正）=3υ(H2)（逆）b．混合氣體的密度保持不變

c．容器內壓強保持不變d．N2、H2、NH3的濃度之比為1∶3∶2

（4）化工生產為做到又“快”又“多”采用多種方法，試寫出兩項合成氨工業(yè)中為實現(xiàn)“多”所采取的措施：__________________________，__________________________。

（5）0.1mol/L的(NH4)2SO4水溶液中各離子濃度由大到小的順序是_____________________，在該溶液中加入少量明礬固體，溶液中的濃度_______（填“增大”、“減小”或“不變”），其原因是___________________。

（6）如圖是1molNO2和1molCO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式_____________________________________________。

Answer 1

【答案】＞ 2 ＞ c 采用20MPa~50MPa高壓 及時將產物液化除去 c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-) 增大 NH4+水解呈酸性，Al3+水解也呈酸性，兩者相互抑制，c(NH4+)增大 NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H =-234kJ/mol

【解析】

(1)對于N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0，溫度升高，平衡逆向移動，K減小，即K1＞K2，故答案為：＞；

(2)反應2NH3(g)N2(g)+3H2(g)為反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的逆反應，所以2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的K==2，當測得NH3和N2、H2的物質的量濃度分別為3mol/L和2mol/L、1mol/L時，QC==＜2，反應正向進行，υ(N2)(正)＞υ(N2)(逆)，故答案為：2；＞；

(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

a．結合化學計量數(shù)可知：υ(N2)（正）=υ(H2)（正），又因為υ(N2)（正）=3υ(H2)（逆），則υ(H2)（正）=3υ(H2)（逆），υ(H2)（正）≠υ(H2)（逆），反應未平衡，a錯誤；

b．體系中氣體的總質量和體積始終保持不變，則混合氣體的密度始終保持不變，即混合氣體的密度保持不變，不能說明反應是否平衡，b錯誤；

c．恒容下，該反應的正反應是氣體總物質的量減小的反應，若反應未平衡，壓強將減小，容器內壓強保持不變，說明反應已平衡，c正確；

d．N2、H2、NH3的濃度之比為1∶3∶2無法判斷三者的濃度是否還會變化，也就無法判斷反應是否已平衡，d錯誤；

故答案為：c；

(4)實現(xiàn)“多”，就要使合成氨反應盡可能向右進行，可采用增大壓強的方式進行，實際生產中往往采用20MPa~50MPa高壓，及時將產物液化除去等，故答案為：采用20MPa~50MPa高壓；及時將產物液化除去；

(5)(NH4)2SO4是強電解質，完全電離，溶液中NH4+會水解，但水解是微弱的，所以NH4+濃度最大，SO42-不水解，其濃度小于NH4+，NH4+水解顯酸性，H+濃度大于OH-濃度，即c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)，NH4+水解呈酸性，加入少量明礬固體，Al3+水解也呈酸性，兩者相互抑制，c(NH4+)增大，故答案為：c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)；增大；NH4+水解呈酸性，Al3+水解也呈酸性，兩者相互抑制，c(NH4+)增大；

(6)由圖可知，1molNO2和1molCO反應生成CO2和NO的=E1-E2=134 kJ/mol -368 kJ/mol=-234kJ/mol，所以該反應的熱化學方程式為：NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ/mol，故答案為：NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H =-234kJ/mol。