Question

运用化学反应原理研究部分单质及其化合物的反应有重要意义。

（1）氨是氮循环过程中的重要物质，是氮肥工业的重要原料。氨的合成目前普遍使用的人工固氮方法：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)。请回答：

①已知：H-H键能为436kJ/mol，N   N键能为945kJ/mol，N一H键能为391kJ/mol．由键能计算消耗1molN₂时的△H=_________。若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡_______移动（填“向左”、“向右”或“不”）；

②如图中：当温度由T₁变化到T₂时，K_A______K_B（填“＞”、“＜”或“=”）。

（2）氨气溶于水得到氨水。NO₂可用氨水吸收生成NH₄NO₃，25℃时，将amolNH₄NO₃溶于水，溶液显酸性，原因是___________（用离子方程式表示），向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将__________（填“正向”、“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为________mol/L（用含a、b的代数式表示），（NH₃·H₂O的电离平衡常数取K_b=2×10^-5mol/L）

（3）硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃：SO₂(g)+1/2O₂(g)SO₃(g)△H＜0，是工业上生产硫酸的关键步骤。

①在某温度时，该反应的平衡常数K=0.75，若在此温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3mol SO₂、4mol O₂和4mol SO₃，则反应开始时正反应速率________逆反应速率（填“＜”、“＞”或“=”）。

②在①中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO₂(g)平衡浓度比原来减小的是________。

a．保持温度和容器体积不变，充入1.0mol SO₃(g)

b．保持温度和容器内压强不变，充入2.0mol He

c．降低温度

d．在其他条件不变时，减小容器的容积

③由硫酸可制得硫酸盐．在一定温度下，向K₂SO₄溶液中滴加Na₂CO₃溶液和BaCl₂溶液，当两种 沉淀共存时，＝_________。

[已知该温度时，Ksp(BaSO₄)=1.3×10^-10，Ksp(BaCO₃)=5.2×10^-9]

Answer

（1）①93kJ/mol 向左②＞（2）NH4++H2ONH3•H2O+H+ 逆向 a/200b

（3）①<② bc ③40

【解析】

试题分析：（1）①反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应热

△H=945kJ•mol-1+3×436kJ•mol-1-2×3×391kJ•mol-1=-93kJ•mol-1，故热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93kJ•mol-1，恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，为保持恒压，体积增大，压强减小，平衡逆向进行；②分析图象，反应为放热反应，温度升高，氨气浓度减小，平衡逆向进行，平衡常数减小，KA＞KB；（2）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3．25℃时，将a mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，是因为铵根离子水解；反应的离子方程式为：NH4++H2ONH3•H2O+H+；加入氨水溶液抑制铵根离子水解，平衡逆向进行；将a mol NH4NO3溶于水，向该溶液滴加b L 氨水后溶液呈中性，依据电荷守恒计算可知，溶液中氢氧根离子浓度=10-7mol/L，c（NH4+）=c（NO3-）；NH3•H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5 mol•L-1，设混合后溶液体积为1L，（NH4+）=c（NO3-）=amol/L；根据一水合氨电离平衡得到：NH3•H2O⇌NH4++OH-，平衡常数K= =2×10-5 mol•L-1，计算得到c（NH3•H2O）=a/200bmol·L－1；

（3）①在某温度时，SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g) △H＜0，该反应的平衡常数K=0.75，若在此温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3molSO2、4molO2和4molSO3，Qc==6.67＞Kc=0.75，平衡逆向移动，正反应速率小于逆反应速率；②a、保持温度和容器体积不变，SO3的浓度增大，平衡逆向移动，SO2的浓度增大，故a错误； b、保持温度和容器内压强不变，充入2.0mol He，为保持压强不变，体积增大，新的平衡与原平衡相比，平衡逆向进行，但体积增大为主，SO2的浓度减小，故b正确；c、降低温度，平衡向放热的方向移动，而正反应为放热，所以平衡正向移动，SO2的浓度减小，故c正确；d、移动活塞压缩气体，SO2的浓度瞬间增大，之后平衡向气体体积减少的方向移动，即向正反应方向移动，SO2的浓度减小，再次到达平衡时SO2的浓度仍比原来大，所以d错误；故答案为：bc；③由硫酸可制得硫酸盐．在一定温度下，向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液，当两种沉淀共存时，═＝=40。

考点：考查热化学方程式能量变化与化学键能过程分析，平衡常数、电离平衡常数计算和影响因素分析判断。