Question

氮及其化合物在工农业生产、生活中有者重要作用。请回答下列问题：

（1）图1是1molNO₂和1molCO反应生成CO₂和NO过程中能星变化示意图(a、b均大于0，)且知:2CO(g)+2NO(g)=N₂(g)+2CO₂(g)△H=-ckJ·mol^-1（c>0）

请写出CO将NO₂还原至N₂时的热化学方程式____________；

（2）图2是实验室在三个不同条件的密闭容器中合成氨时，N₂的浓度随时间的变化曲线(以a、b、c表示）。已知三个条件下起始加入浓度均为：c(N₂)=0.1mol·L^-1，c(H₂)=0.3mol·L^-1；合成氨的反应：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)△H<0

①计算在a达平衡时H₂的转化率为______；

②由图2可知，b、c各有一个条件与a不同，则c的条件改变可能是______；

试写出判断b与a条件不同的理由____________；

（3）利用图2中c条件下合成氨（容积固定）。已知化学平衡常数K与温度(T)的关系如下表:

①试确定K₁的相对大小，K₁______4.1x10⁶(填写“>”“-”或“<”）

②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的  是______(填序号字母）。

A．容器内NH₃的浓度保持不变       B．2v(N₂)(正）=v(H₂)(逆）

C．容器内压强保持不变 D．混合气体的密度保持不变

（4）①NH₄Cl溶液呈酸性的原因是(用离子反应方程式表示 )______。

②25⁰C时，将pH=x氨水与pH=y的疏酸(且x+y=14,x>11)等体积混合后，所得溶液中各种离子的浓度关系正确的是

A．[SO₄^2-]>[NH₄⁺]>[H⁺]>[OH^-]

B．[NH₄⁺]>[SO₄^2-]>[OH^-]>[H⁺]

C．[NH₄⁺]+[H⁺]>[OH^-]+[SO₄^2-]

D．[NH₄⁺]>[SO₄^2-]>[H⁺]>[OH^-]

Answer

(12分)

（1）4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)△H=-(2b+c-2a)kJ·mol(2分)

或4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)△H=(2a-2b-c)kJ·mol等

（2）①40%(2分)

②升高温度(1分)；因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间，但化学平衡不移动，所以b、a两条件下达到平衡是N2的浓度相同（或其他合理答案）(2分)。

（3）<(1分)；AC(2分)；

（4）①NH+4+H2O=NH3·H2O+H+(2分)

②BC(2分)

【解析】

试题分析：。

（1）根据题干信息可以得到：①式NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-（b-a）kJ·mol，结合②式：2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-ckJ·mol-1（c>0），由①×2+②得CO将NO2还原至N2时的热化学方程式：4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)△H=-(2b+c-2a)kJ·mol

（2）①平衡时氮气的浓度为0.06mol/L，转化的量为0.04mol/L，根据计量数之比H2转化的量为0.12mol/L，H2的转化率为0.12mol/L÷0.30mol/L×100%=40%；②升高温度合成氨的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0为放热反应，氮气的转化率下降，缩短了到达平衡的时间，有可能。因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间，但化学平衡不移动，所以b、a两条件下达到平衡使N2的浓度相同。

（3）①合成氨的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K会减小；②平衡时，各物质的量不变，所以A.容器内NH3的浓度保持不变，正确。C.容器内压强保持不变，正确。B.3v(N2)(正）=v(H2)(逆），错误。D.由于是恒容容器，总质量、总体积均不变，混合气体的密度保持不变，错误。

（4）①NH4Cl的水【解析】
NH4++H2O=NH3·H2O+H+；②，由x+y=14，氨水少量电离的OH-能与硫酸完全电离出的H+，说明氨水要远多于硫酸，等体积混合后溶液一定呈碱性[H+]<[OH-]，结合电荷守恒式：

[NH4+]+[H+]=[OH-]+2[SO42-]，可知BC正确。

考点：本题盖斯定律、化学平衡的特征、移动、常数，以及电解质溶液知识。