Question

液氨常用作制冷劑，回答下列問題
（1）一定條件下在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：
a．NH₄I（s）?NH₃（g）+HI（g）       b．2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）
①寫出反應(yīng)a的平衡常數(shù)表達(dá)式

 

②達(dá)到平衡后，擴(kuò)大容器體積，反應(yīng)b的移動(dòng)方向

 

（填“正向”、“逆向”或“不移動(dòng)”），達(dá)到新的平衡時(shí)容器內(nèi)顏色將怎樣變化

 

（填“加深”、“變淺”或“不變”）
（2）工業(yè)上合成氨的反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.60kJ?mol^-1
下列說法能說明上述反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行的是

 

（填序號）．
a．單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol NH₃的同時(shí)生成3n mol H₂
b．單位時(shí)間內(nèi)生成6n mol N-H鍵的同時(shí)生成2n mol H-H鍵
c．用N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為1：3：2
d．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大
e．容器內(nèi)的氣體密度不變
（3）已知合成氨反應(yīng)在某溫度下2L的密閉容器中進(jìn)行，測得如下數(shù)據(jù)：

時(shí)間（h） 物質(zhì)的量（mol）	0	1	2	3	4
N2	1.50	n1	1.20	n3	1.00
H2	4.50	4.20	3.60	n4	3.00
NH3	0	0.20	n2	1.00	1.00

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算：
①反應(yīng)進(jìn)行到2h時(shí)放出的熱量為

 

 kJ．
②0～1h內(nèi)N₂的平均反應(yīng)速率為

 

 mol?L^-1?h^-1．
③此溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=

 

（保留兩位小數(shù)）．
④反應(yīng)達(dá)到平衡后，若往平衡體系中再加入N₂、H₂和NH₃各1.00mol，化學(xué)平衡將向

 

方向移動(dòng)（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）．
（4）肼（N₂H₄）的性質(zhì)類似于NH₃，極易溶于水，與水反應(yīng)生成一種二元弱堿在溶液中分步電離，請用離子反應(yīng)方程式表示其水溶液顯堿性的原因

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,反應(yīng)速率的定量表示方法,化學(xué)平衡建立的過程,化學(xué)平衡的影響因素

專題：

分析：（1）①化學(xué)平衡常數(shù)K=[NH₃][HI]；
②減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)；
（2）a．單位時(shí)間內(nèi)生成2n molNH₃的同時(shí)生成3n molH₂，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；
b．單位時(shí)間內(nèi)生成6nmolN-H鍵時(shí)消耗3nmolH-H鍵，實(shí)際上同時(shí)生成2n molH-H鍵，則v（正）＞v（逆）；
c．用N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為1：3：2，該反應(yīng)不一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
d．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大，混合氣體的質(zhì)量不變，則混合氣體的物質(zhì)的量減小，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)；
e．容器內(nèi)的氣體密度始終不變；
（3）①根據(jù)氮?dú)夂头磻?yīng)熱之間的關(guān)系式計(jì)算；
②先計(jì)算正確的平均反應(yīng)速率，再根據(jù)同一可逆反應(yīng)中，同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比計(jì)算氮?dú)夥磻?yīng)速率；
③2h時(shí)，△n（N₂）=（1.50-1.20）mol=0.30mol，根據(jù)N₂---2NH₃之間的關(guān)系式得△n（NH₃）=2△n（N₂）=0.60mol，3h和4h時(shí)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，化學(xué)平衡常數(shù)K=

c 2(NH 3)

c(N 2)．c 3(H 2)

；
④根據(jù)濃度商和平衡常數(shù)相對大小判斷反應(yīng)方向；
（4）根據(jù)一水合氨電離方式書寫N₂H₄?2H₂O電離方程式．

解答： 解：（1）①化學(xué)平衡常數(shù)K=[NH₃][HI]，故答案為：K=[NH₃][HI]；
②方程式a是反應(yīng)前后氣體體積增大的反應(yīng)，b方程式反應(yīng)前后氣體體積不變，所以增大容器體積，壓強(qiáng)減小，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)，所以平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，因?yàn)槿萜黧w積增大，平衡時(shí)氣體顏色變淺，故答案為：正向；變淺；
（2）a．單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolNH₃的同時(shí)消耗3nmolH₂，同時(shí)生成3n molH₂，則氫氣的正逆反應(yīng)速率相等，所以該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
b．單位時(shí)間內(nèi)生成6nmolN-H鍵時(shí)消耗3nmolH-H鍵，實(shí)際上同時(shí)生成2n molH-H鍵，則v（正）＞v（逆），則平衡向在反應(yīng)方向移動(dòng)，故正確；
c．用N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為1：3：2，無論該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)都存在反應(yīng)速率之比為1：3：2，所以不能確定該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故錯(cuò)誤；
d．混合氣體質(zhì)量不變，如果混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大，則平衡向氣體體積減小的正反應(yīng)方向移動(dòng)，故正確；
e．混合氣體質(zhì)量不變，容器體積不變，所以容器內(nèi)的氣體密度始終不變，故錯(cuò)誤；
故選：bd；
（3）①該反應(yīng)有1mol氮?dú)鈪⒓臃磻?yīng)放出92.60kJ熱量，則生成（1.50-1.20）mol氮?dú)鈪⒓臃磻?yīng)放出的熱量=

92.60kJ

1mol

=27.78kJ，故答案為：27.78；
②2h內(nèi)，v（NH₃）=

0.20mol-0 2L

1h

=0.1mol/（L．h），同一可逆反應(yīng)中，同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比，所以v（N₂）=

1

2

v（NH₃）=0.05mol/（L．h），
故答案為：0.05；
③2h時(shí)，△n（N₂）=（1.50-1.20）mol=0.30mol，根據(jù)N₂---2NH₃之間的關(guān)系式得△n（NH₃）=2△n（N₂）=0.60mol，3h和4h時(shí)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，c（NH₃）=

1.00mol

2L

=0.5mol/L，c（N₂）
=

1.00mol

2L

=0.5mol/L，c（H₂）=

3mol

2L

=1.5mol/L，
化學(xué)平衡常數(shù)K=

c 2(NH 3)

c(N 2)．c 3(H 2)

=

0.5×0.5

0.5×(1.5) 3

=0.15，
故答案為：0.15；
④再加入N₂、H₂和NH₃各1.00mol，c（NH₃）=1mol/L，c（N₂）=1mol/L，c（H₂）=2mol/L，
濃度商=

1×1

1×2 3

=0.125＜K，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故答案為：正反應(yīng)；
（4）肼（N₂H₄）的性質(zhì)類似于NH₃，極易溶于水，與水反應(yīng)生成一種二元弱堿N₂H₄?2H₂O，該二元弱堿電離，電離方程式為：N₂H₄?2H₂O?[N₂H₅?H₂O]⁺+OH^-，
故答案為：N₂H₄?2H₂O?[N₂H₅?H₂O]⁺+OH^-．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡的有關(guān)知識，涉及化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算等知識點(diǎn)，根據(jù)平衡常數(shù)公式、正逆反應(yīng)速率相等、化學(xué)反應(yīng)速率公式進(jìn)行分析解答即可，注意化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷中，只有反應(yīng)前后改變的物理量，才能作為化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)，題目難度中等．