Question

氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農業生產、生活中有著重要作用．請回答下列問題：

（1）如圖是N₂和H₂反應生成2molNH₃過程中能量變化示意圖，請計算每生成1molNH₃放出熱量為

46.1kJ

．
（2）工業合成氨氣需要的反應條件非常高且產量低，而一些科學家采用高質子導電性的SCY陶瓷（能傳遞HH⁺）實現氨的電化學合成，從而大大提高了氮氣和氫氣的轉化率．電化學合成氨過程的總反應式為：N₂+3H₂

通電          .

(一定條件)

2NH₃，則在電化學合成氨的過程中，陰極反應式為

N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃

．
（3）在固定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g），△H＜0，其化學平衡常數K與t的關系如下表：（已知K=

C(N2)?[C (H2) ]3

[C (NH3)]2

，C（N₂）、C（H₂）、C（NH₃）分別為平衡濃度）

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

請完成下列問題：
①試確定K₁的相對大小，K₁

＜

4.1×10⁶（填寫“＞”“=”或“＜”）
②下列各項能作為判斷該反應達到化學平衡狀態的依據的是

C

（填序號字母）．
A．容器內N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2     B．2v（N₂）（正）=v（H₂）（逆）
C．容器內壓強保持不變                       D．混合氣體的密度保持不變
（4）①NH₄Cl溶液呈酸性，這是由于NH₄⁺水解的緣故．則NH₄Cl溶于重水（D₂O）生成一水合氨和水合氫離子的化學式是

NH₃?HDO和D₃O⁺

．
②某氨水的pH=x，某鹽酸的pH=y，x+y=14，且x＞11，將上述氨水和鹽酸等體積混合后，所得溶液中各種離子的濃度由大到小的順序為

B

A．C（Cl^-）＞C（NH₄⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-）
B．C（NH₄⁺）＞C（Cl^-）＞C（OH^-）＞C（H⁺）
C．C（Cl^-）＞C（NH₄⁺）＞C（OH^-）＞C（H⁺）
D．C（NH₄⁺）＞C（Cl^-）＞C（H⁺）＞C（OH^-）

Answer 1

分析：（1）先求出此反應的焓變，根據計算出每生成1molNH₃放出熱量；
（2）根據電解原理以及信息來解題；
（3）①根據焓變判斷生成物反應物濃度的變化，然后根據平衡常數判斷；
②根據平衡狀態的判斷依據判斷；
（4）①根據NH₄⁺水解的本質；
②先確定溶液的成分然后根據鹽類的水解和弱電解質的電離來解題；

解答：解：（1）該反應的焓變△H=E₁-E₂=335KJ/mol-427.2KJ/mol=-92.2KJ/mol，所以每生成1molNH₃放出熱量為46.1kJ．故答案為：46.1kJ；
（2）陰極上N₂得到電子，形成陰離子，陰離子再與質子結合，陰極反應式為N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃；
故答案為：N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃；
（3）①該反應正反應是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，生成物濃度減小，反應物濃度增大，所以K減小，
故答案為：＜；
②A、容器內各物質的濃度之比等于計量數之比，不能證明正逆反應速率相等，故A錯誤；
B、不同物質的正逆反應速率之比等于其計量數之比是平衡狀態，故B錯誤．
C、容器內壓強不變，氣體的物質的量不變，該反應達平衡狀態，故C正確；
D、如果是在密閉容器中反應，質量不變，體積不變，密度始終不變，故D錯誤．
故選：C．        
（4）①鹽NH₄Cl在水溶液中電離出的NH₄⁺結合重水（D₂O）電離出的OD^-，生成NH₃?HDO，而由重水（D₂O）電離出的D⁺與重水（D₂O）結合生成D₃O⁺，故答案為：NH₃?HDO和D₃O^+_；
②NH3?H₂O是弱電解質，HCl是強電解質，x+y=14，混合液氨水過量，PH＞7，溶液中的溶質為NH3?H₂O，NH₄Cl，
所以c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（OH-）＞c（H+），故選：B．

點評：本題考查的知識點較多，難度不大，是一道綜合題．