Question

(10分) )氮元素有着多变价态和种类繁多的化合物，因在生产、生活中发挥着重要的作用。完成下列问题：

（1）在一密闭容器中，进行如下化学反应：

N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)  △H＜0，其化学平衡常数K与温度T的关系如下表：

T	298 K	398 K	498 K	…
K	4.1×10^6	K1	K2	…

①比较K₁、K₂的大小：K₁______K₂(填“>”、“=”或“<”)。

②若保持容器的容积不变，则该反应达到化学平衡状态的依据是________(填序号)。

A．2v(H₂)_正=3v(NH₃)_逆            B．v(N₂)_正=3v(H₂)_逆

C．容器内压强保持不变        D．混合气体的平均摩尔质量保持不变

③若维持容器的压强不变，达到平衡状态后再向容器中通入一定量的N₂，此时逆反应速率______(填“增大”、“减小”或“不变”)；平衡常数_____。(填“增大”、“减小”或“不变”)

④已知AgCl可溶于氨水中，而AgBr不溶于氨水中，则K_sp(AgCl)____ K_sp(AgBr) (填“>”、“=”或“<”)。

( 2 )肼是氮元素的另一种氢化物，分子式为N₂H₄。

①298 K时，1.00 g N₂H₄(l)与足量的N₂O₄(l)完全反应生成氮气和水，放出19.15 kJ的热量。写该反应的热化学方程式_____________________________________。

②肼也可以在纯氧中燃烧生成氮气和水，为了充分利用其能量有人设计了原电池装置，电极材料是多孔石墨电极，电解质为能够传导H⁺的固体电解质，请写出负极反应式____________________。

Answer

（1） ①> （1分） ②A、C、D（2分）； ③减小 （1分）； 不变（1分; ④ > （1分）；

（2） ① 2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l) ΔH=－1225.6 kJ/mol （2分）

② N2H4－4e－=N2+4H+ （2分）

【解析】

试题分析：（1） ①由于该反应的正反应是放热反应，所以升高温度，根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，及该反应向逆反应方向移动，所以K1>K2；②A．2v(H2)正=3v(NH3)逆，则物质的浓度不变，反应达到平衡，正确；B．3v(N2)正=v(H2)逆则物质的浓度不变，反应达到平衡，而本题中v(N2)正=3v(H2)逆，物质的浓度发生改变，反应未达到平衡，错误；C．由于该反应是反应前后气体体积不等的反应，所以若容器内压强保持不变，则反应达到平衡，正确；D．因为反应前后气体的物质的量不等，而参加反应的物质都是气体，质量不变，所以若混合气体的平均摩尔质量保持不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡，正确。③若维持容器的压强不变，达到平衡状态后再向容器中通入一定量的N2，则容器的容积扩大，物质的浓度减小，所以此时逆反应速率减小；由于温度不变，所以平衡常数不变；④已知AgCl可溶于氨水中，而AgBr不溶于氨水中，说明在前者的溶液中Ag+的浓度大，则Ksp(AgCl) > Ksp(AgBr)；( 2 )①根据题意可得该反应的热化学方程式是2N2H4(l)+N2O4(l) =3N2(g)+ 4H2O(l) ΔH=－1225.6 kJ/mol；②由于该反应是氧化还原反应，所以可以设计成原电池。燃料N2H4作原电池的负极，N2O4是原电池的正极材料；负极反应式是N2H4－4e－=N2+4H+ 。

考点：考查化学平衡常数的比较、平衡状态的判断、物质溶解度大小的比较、热化学方程式的书写、原电池反应原理的应用的知识。