Question

5．工業(yè)合成氨可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模固氮，氨可用于生產(chǎn)氯化銨、硫酸銨等化學(xué)肥料．
（1）等物質(zhì)的量濃度的兩溶液，pH大小為：氯化銨＞硫酸銨（選填＞、=或＜，下同）；銨根離子濃度相同的兩溶液，兩者的濃度大小關(guān)系為：氯化銨＞硫酸銨；
（2）檢驗(yàn)銨態(tài)氮肥中銨根離子的實(shí)驗(yàn)方案是取樣，加入試管配成溶液，加入濃氫氧化鈉溶液，加熱，在試管口放一片濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙，若變藍(lán)，則含有銨根離子；反之沒(méi)有；
（3）長(zhǎng)期施用硫酸銨，土壤會(huì)酸化板結(jié)的原因是硫酸銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，所以長(zhǎng)期施用，土壤會(huì)酸化板結(jié)．
最新“人工固氮”的研究報(bào)道：常溫常壓、催化劑條件下，N₂與水發(fā)生反應(yīng)：2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃ （g）+3O₂（g）?Q，（Q＞0）．
（4）如果反應(yīng)的平衡常數(shù)K值變小，該反應(yīng)正反應(yīng)速率減�。ㄟx填增大、減小或不變，下同），逆反應(yīng)速率減小．
（5）請(qǐng)用上述反應(yīng)中的有關(guān)物理量來(lái)說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)容器中氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間而變化或容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化或容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化或v_正（N₂）：v_逆（O₂）=2：3．
（6）若反應(yīng)的容器容積為2.0L，反應(yīng)時(shí)間4.0min，容器內(nèi)氣體的密度增大了0.18g/L，在這段時(shí)間內(nèi)O₂的平均反應(yīng)速率為0.00125mol•L^-1min^-1．

Answer 1

分析 （1）等物質(zhì)的量濃度的氯化銨和硫酸銨，銨根離子濃度硫酸銨大溶液PH小，若銨根離子濃度相同則硫酸銨溶液濃度小；
（2）依據(jù)銨根離子和氫氧根離子結(jié)合生成一水合氨，加熱分解生成的氨氣能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)設(shè)計(jì)證明；
（3）長(zhǎng)期施用硫酸銨能夠使土壤中的氫離子濃度升高；
（4）2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃ （g）+3O₂（g）?Q，（Q＞0），反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，如果反應(yīng)的平衡常數(shù)K值變小說(shuō)明平衡逆向進(jìn)行，溫度降低，反應(yīng)速率減��；
（5）反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變分析，由此分析解答；
（6）容器內(nèi)氣體的密度增大了0.18g/L，即水的質(zhì)量減少了0.18g/L×2L=0.36g，則生成氧氣物質(zhì)的量為：$\frac{1}{2}$×$\frac{0.36g}{18g/mol}$=0.01mol，再據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計(jì)算速率．

解答 解：（1）等物質(zhì)的量濃度的兩溶液，氯化銨含一個(gè)銨根，硫酸銨含兩個(gè)銨根，pH大小為：氯化銨＞硫酸銨，銨根離子濃度相同的兩溶液，兩者的濃度大小關(guān)系為：氯化銨＞硫酸銨，
故答案為：＞；＞；
（2）檢驗(yàn)銨態(tài)氮肥中銨根離子的實(shí)驗(yàn)方案是：取樣，加入試管配成溶液，加入濃氫氧化鈉溶液，加熱，在試管口放一片濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙，若變藍(lán)，則含有銨根離子；反之沒(méi)有，
故答案為：取樣，加入試管配成溶液，加入濃氫氧化鈉溶液，加熱，在試管口放一片濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙，若變藍(lán)，則含有銨根離子；反之沒(méi)有；
（3）長(zhǎng)期施用硫酸銨會(huì)使土壤板結(jié)酸化，硫酸銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，所以長(zhǎng)期施用，土壤會(huì)酸化板結(jié)，
故答案為：硫酸銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，所以長(zhǎng)期施用，土壤會(huì)酸化板結(jié)；
（4）2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃ （g）+3O₂（g）?Q，（Q＞0），反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，如果反應(yīng)的平衡常數(shù)K值變小說(shuō)明平衡逆向進(jìn)行，溫度降低，反應(yīng)速率減小，在內(nèi)反應(yīng)速率減小，該反應(yīng)正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率減小，
故答案為：減小； 減小；
（5）2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃ （g）+3O₂（g）?Q，（Q＞0），反應(yīng)是氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，容器中氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間而變化或容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化或容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化或v_正（N₂）：v_逆（O₂）=2：3時(shí)，在內(nèi)反應(yīng)速率相同說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，
故答案為：容器中氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間而變化或容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化或容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化或v_正（N₂）：v_逆（O₂）=2：3；
（6）容器內(nèi)氣體的密度增大了0.18g/L，即水的質(zhì)量減少了0.18g/L×2L=0.36g，則生成氧氣物質(zhì)的量為：$\frac{1}{2}$×$\frac{0.36g}{18g/mol}$=0.01mol，據(jù)v（O₂）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.01mol}{2L}}{4min}$=0.00125 mol•L^-1min^-1，
故答案為：0.00125 mol•L^-1min^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鹽類(lèi)水解、離子檢驗(yàn)、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算和影響因素分析、化學(xué)平衡標(biāo)志等，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．