Question

氮及其化合物與我們的吃、穿、住、行、健康等都有著密切的聯系，也是高中化學學習中重要的一部分．請回答下列問題：
（1）一定條件下，向一個2L的密閉容器中充入2molN₂和6molH₂，反應達平衡時放出93kJ熱量，生成NH₃的濃度為1mol/L，試寫出該反應的熱化學方程式

 

．
（2）現有一支l0mL的試管，充滿NO倒置于水槽中，向試管中緩緩通A-定量氧氣，當試管內液面穩定時，剩余氣體2mL．則通入氧氣的體積可能為

 

．
（3）一定條件下，某密閉容器中發生反應：4NH₃（g）+5O₂g）?4NO（g）+6H₂O（g）．

起始濃度（mol． L-1）	c（ NH3）	c（ O2）	c（ NO）	c（ H20）
甲	1	2	0	0
乙	2	4	0	0
丙	0.5	x	y	z

①恒溫恒容下，平衡時NH₃的轉化率甲

 

乙．（填“＞”、“、”或“＜”）
②恒溫恒容下，若要使丙與甲平衡時各組分濃度相同，則x=

 

，y=

 

，z=

 

．
（4）向容積相同、溫度分別為T₁和T₂的兩個密閉容器中分別充入等量NO₂，發生反應：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0．恒溫恒容下反應相同時間后，分別測定體系中NO₂的百分含量分別為a₁和a₂；已知T₁＜T₂，則a₁

 

a₂．
A．大于    B．小于    c．等于    D．以上都有可能
（5）標準狀況下，將干燥純凈的氨和二氧化氮氣體分別完成噴泉實驗后所得溶液等體積混合，反應后溶液中的離子濃度關系正確的是

 

．
A．c（NO^-₃）＞c（NH⁺₄）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
B．c（NH⁺₄）＞c（NO^-₃）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
C．c（H⁺）=c（OH^-）+c（NH₃．H₂O）
D．c（NH₄⁺）+c（NH₃．H₂O）=1.5c（NO^-₃）

Answer 1

分析：（1）由生成NH₃的濃度為1mol/L，則生成1mol/L×2L=2molNH₃放出的熱量為93kJ，以此來書寫熱化學反應方程式；
（2）根據4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃及剩余氣體可能為NO或氧氣來分析；
（3）①乙中的物質的量比甲的大，利用壓強對化學平衡的影響來分析；
②根據等效平衡可知，丙中轉化為起始量與甲中的起始量相同；
（4）恒溫恒容下反應相同時間，T₁＜T₂，兩個密閉容器中分別充入等量NO₂，由pV=nRT可知，兩個容器中的壓強可能相等或不等；
（5）完成噴泉實驗后所得溶液等體積混合后生成硝酸銨，利用電離及水解來分析．

解答：解：（1）由生成NH₃的濃度為1mol/L，則生成1mol/L×2L=2molNH₃放出的熱量為93kJ，
則熱化學反應方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-93kJ/mol，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-93kJ/mol；
（2）由4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃可知，若剩余氣體為NO，則氧氣為（10mL-2mL）×

3

4

=6mL，
若剩余氣體為氧氣，則10mLNO完全轉化為硝酸，氧氣為7.5mL+2mL=9.5mL，
故答案為：6mL或9.5mL；
（3）①乙中的物質的量比甲的大，壓強越大，化學平衡逆向移動的程度大，則乙的轉化率小，故答案為：＞；
②根據等效平衡可知，丙中轉化為起始量與甲中的起始量相同，則
   4NH₃（g）+5O₂g）?4NO（g）+6H₂O（g），
起始1        2
丙 0.5       x         y         z
則0.5+y=1，0.5+

4

6

z=1，x+

5

6

z=2，解得x=1.375，y=0.5，z=0.75，
故答案為：1.375；0.5；0.75；
（4）恒溫恒容下反應相同時間，T₁＜T₂，兩個密閉容器中分別充入等量NO₂，由pV=nRT可知，兩個容器中的壓強相等時，
a₁=a₂，
若P₁＞P₂，a₁，＞a₂，
若P₁＜P₂，a₁，＜a₂，則以上都有可能，
故答案為：D；
（5）完成噴泉實驗后所得溶液等體積混合后生成硝酸銨，NH₄NO₃═NH₄⁺+NO₃^-，NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺，
則c（NO^-₃）＞c（NH⁺₄）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故A正確，而B錯誤；
由質子守恒可知，c（H⁺）=c（OH^-）+c（NH₃．H₂O），故C正確；由物料守恒可知，c（NH₄⁺）+c（NH₃．H₂O）=c（NO^-₃），故D錯誤；
故答案為：AC．

點評：本題較難，考查熱化學反應方程式、化學平衡、電離、水解、離子濃度的比較、NO的化學性質等，綜合性強，（4）是學生解答的難點和易錯點．