Question

【題目】I.在恒溫、體積為1.0L的密閉容器中通入1.0molN2和xmolH2發(fā)生如下反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，20min后達(dá)到平衡，測(cè)得反應(yīng)放出的熱量為18.4kJ，混合氣體的物質(zhì)的量為1.6mol，容器內(nèi)的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的80%。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)20min內(nèi)，V(N2)=______。

(2)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____________。

(3)下列敘述中能表示該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填序號(hào))。

①N2體積分?jǐn)?shù)保持不變②單位時(shí)間斷裂03tmolH-H鍵，同時(shí)生成0.6molN-H鍵

③混合氣體的密度不再改變④2v正(H2)=3v逆(NH3)⑤混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變

II.1883年，瑞典化學(xué)家阿倫尼烏斯創(chuàng)立了電離學(xué)說(shuō)，在水溶液范圍內(nèi)對(duì)酸、堿作出了嚴(yán)密的概括。請(qǐng)回答下列有關(guān)水溶液的問(wèn)題：

(4) ①用電離方程式表示氨水溶液是堿性的原因________；

②用離子方程式表示碳酸鈉溶液顯堿性的原因__________。

Answer 1

【答案】V(N2)=0.010mol/(L·min) N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92kJ/mol ①④⑤ NH3·H2ONH4++OH- CO32-+H2OHCO3-+OH-

【解析】

I.（1）恒溫恒容下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，據(jù)此計(jì)算反應(yīng)前氮?dú)�、氫氣總物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算氫氣物質(zhì)的量；設(shè)消耗的氮?dú)鉃?/span>n mol，表示出平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量，再根據(jù)平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量列方程計(jì)算n，再根據(jù)v=計(jì)算v（N2）；
（2）計(jì)算1mol氮?dú)夥磻?yīng)放出的熱量，注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)與反應(yīng)熱書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式；
（3）可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的正逆速率相等，各組分的濃度、含量保持不變，由此衍生的其它一些物理量不變，判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不變化說(shuō)明到達(dá)平衡；

II. (4) ①一水合氨屬于弱堿，能部分電離出氫氧根離子；

②碳酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽，碳酸根離子水解而使其溶液呈堿性。

I.（1）在恒溫，體積為1.0L的密閉容器中通入1.0molN2和xmolH2，20min后達(dá)到平衡，混合氣體的物質(zhì)的量為1.6mol，容器內(nèi)的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的80%，則反應(yīng)前混合氣體總物質(zhì)的量為=2mol，故氫氣為2mol-1mol=1mol；

設(shè)消耗的氮?dú)鉃?/span>n mol，則：
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
起始量（mol）：1 1 0
變化量（mol）：n 3n 2n
平衡量（mol）：1-n 1-3n 2n
所以：1-n+1-3n+2n=1.6，計(jì)算得出n=0.2，v（N2）==0.010mol/(L·min)，
因此，本題正確答案是：0.010mol/(L·min)；
（2）1mol氮?dú)夥磻?yīng)放出的熱量為18.4kJ×=92kJ，

熱化學(xué)方程式為：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92kJ/mol，
因此，本題正確答案是：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92kJ/mol；
（3）①反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，N2體積分?jǐn)?shù)為變量，當(dāng)其體積分?jǐn)?shù)保持不變時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故①正確；
②單位時(shí)間內(nèi)斷裂0.3molH-H鍵的同時(shí)生成0.6molN-H鍵，均表示正反應(yīng)速率，反應(yīng)始終按該比例關(guān)系進(jìn)行，故②錯(cuò)誤；
③混合氣體總質(zhì)量不變，容器容積不變，混合氣體的密度不始終不變，故③錯(cuò)誤；
④2v正（H2）=3v逆（NH3），不同物質(zhì)表示的正逆速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，反應(yīng)到達(dá)平衡，故④正確，
⑤混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為變量，若其不再改變則反應(yīng)達(dá)平衡，故⑤正確。
因此，本題正確答案是：①④⑤。

II. (4) ①一水合氨屬于弱堿，能部分電離出氫氧根離子，其電離方程式為NH3·H2ONH4++OH-；

②碳酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽，碳酸根離子水解而使其溶液呈堿性，水解方程式為CO32-+H2OHCO3-+OH-。

因此，本題正確答案是：NH3·H2ONH4++OH- ；CO32-+H2OHCO3-+OH-。