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）合成氨反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，平衡

 

移動（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化劑

 

反應的△H（填“增大”、“減小”或“不改變”）．
（2）在固定體積的密閉容器中，進行反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，其化學平衡常數K與t的關系如下表：

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

則該反應平衡常數K的表達式為

 

，試確定K₁的相對大小，K₁

 

4.1×10⁶（填寫“＞”、“=”或“＜”）．
（3）在25℃下，濃度分別為0.1mol?L^-1的氨水與鹽酸等體積混合恰好完全反應．
①NH₃?H₂O的電離常數表達式K_b=

 

．
②反應后溶液pH＜7，原因是

 

（用離子方程式表示）；用pH試紙測定該溶液pH的操作方法為

 

．
③反應后的溶液中各離子濃度由大到小的順序為

 

．

Answer 1

分析：（1）依據反應是氣體體積減小的放熱反應，恒溫恒壓容器中加入惰性氣體，容器體積增大，壓強減小，平衡逆向進行，催化劑改變反應速率不改變平衡，焓變不變；
（2）依據平衡常數概念書寫，用生成物的冪次方乘積除以反應物的冪次方乘積，反應是放熱反應，升溫平衡逆向進行，平衡常數減�。�
（3）①依據弱電解質電離平衡常數概念書寫表達式，反應是放熱反應，升溫平衡逆向進行，平衡常數減小；
②濃度分別為0.1mol?L^-1的氨水與鹽酸等體積混合恰好完全反應生成的氯化銨溶液中銨根離子水解顯酸性；依據PH試紙的實驗基本操作方法回答使用方法；
③濃度分別為0.1mol?L^-1的氨水與鹽酸等體積混合恰好完全反應生成的氯化銨溶液，銨根離子水解，溶液顯酸性，據此比較離子濃度大�。�

解答：解：（1）依據反應是氣體體積減小的放熱反應，恒溫恒壓容器中加入惰性氣體，容器體積增大，壓強減小，平衡逆向進行，若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，平衡左移；催化劑改變反應速率不改變平衡，焓變不變；（2）依據平衡常數概念書寫，用生成物的冪次方乘積除以反應物的冪次方乘積，反應是放熱反應，升溫平衡逆向進行，平衡常數減小，
故答案為：向左；不改變；
（3）①依據弱電解質電離平衡常數概念書寫表達式，用平衡狀態離子濃度冪次方乘積除以分子濃度，N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，其反應平衡常數K=

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

，反應是放熱反應，升溫平衡逆向進行，平衡常數減小，
故答案為：

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

；＜；
②濃度分別為0.1mol?L^-1的氨水與鹽酸等體積混合恰好完全反應生成的氯化銨溶液中銨根離子水解顯酸性，離子方程式為NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；依據PH試紙的實驗基本操作方法回答，使用方法為用pH試紙測定溶液pH的操作為：將試紙放到表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，點到試紙的中央，然后跟標準比色卡對照，
故答案為：NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；用pH試紙測定溶液pH的操作為：將試紙放到表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，點到試紙的中央，然后跟標準比色卡對照；
③濃度分別為0.1mol?L^-1的氨水與鹽酸等體積混合恰好完全反應生成的氯化銨溶液，銨根離子水解，溶液顯酸性，離子濃度大小為：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

點評：本題考查了化學平衡影響因素分析判斷，化學平衡常數計算應用，鹽類水解的分析理解，實驗基本操作的描述，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．