Question

【題目】合成氨的反應為N2＋3H22NH3＋Q。下表是某次反應時NH3的濃度變化：

時間（min）	0	5	10	15	20
c(NH3)（mol/L）	0	0.30	0.44	0.50	0.50

完成下列填空：

（1）由表中數據計算0～10 min時，用H2表示的平均反應速率為________________。降低溫度，反應的平衡常數將______________（填“增大”、“減小”或“不變”）。若要增大反應速率且提高H2利用率，可采取的措施有________________。

（2）若反應中氣體混合物的密度保持不變，能否說明該反應已經達到平衡狀態？并說明理由。____________________________________________________________________

（3）用右圖所示裝置進行有關氨氣性質的實驗，擠出膠頭滴管中的水，打開止水夾后的實驗現象是_____________。

（4）氨氣溶于水后溶液顯堿性的原因是（用方程式表示）____________________________________________。若在氨水中逐滴滴加鹽酸，則溶液的pH將__________（填“增大”、“減小”或“不變”）；當恰好完全反應時，則c(NH4＋)________c(Cl－)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

Answer 1

【答案】 0.066mol/(L·min) 增大 增大氮氣的濃度、加壓 不能，題目中沒有指明是恒容容器還是恒壓容器 燒杯中的水面下降；燒瓶中產生噴泉，出現紅褐色沉淀 NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋＋OH－（或分步書寫） 減小 <

【解析】（1）由表中數據可知0～10 min時生成氨氣是0.44mol/L，則消耗氫氣是0.66mol/L，所以用H2表示的平均反應速率為0.66mol/L÷10min＝0.066mol/(L·min)。正反應放熱，降低溫度平衡正向移動，反應的平衡常數將增大。正反應是放熱的體積減小的可逆反應，若要增大反應速率且提高H2利用率，可采取的措施有增大氮氣的濃度、加壓等。（2）由于題目中沒有指明是恒容容器還是恒壓容器，所以若反應中氣體混合物的密度保持不變，不能說明該反應已經達到平衡狀態；（3）氨氣極易溶于水，氨水能與氯化鐵反應生成氫氧化鐵沉淀，因此擠出膠頭滴管中的水，打開止水夾后的實驗現象是燒杯中的水面下降；燒瓶中產生噴泉，出現紅褐色沉淀。（4）氨氣溶于水后溶液顯堿性的原因是一水合氨電離出氫氧根，方程式為NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋＋OH－。若在氨水中逐滴滴加鹽酸，中和氫氧根，氫離子濃度增大，則溶液的pH將減小；當恰好完全反應時銨根水解溶液顯酸性，則溶液中c(NH4＋)＜c(Cl－)。