Question

利用氮气、氢气在一定条件下生成氨气这一可逆反应来合成氨，是一个重要的化工反应。常用来生产液氨和氨水。

完成下列填空：

（1）右图表示合成氨时生成1mol生成物时的能量变化，E的单位为kJ。请写出合成氨的热化学方程式                   (热量用E₁、E₂或E₃表示)。

该图中的实线与虚线部分是什么反应条件发生了变化？                               。

（2）在一定温度下，若将4amol H₂和2amol N₂放入VL的定容密闭容器中，2分钟后测得N₂的转化率为50%，则该段时间用H₂表示的反应速率为                 摩尔/(升秒)。若此时再向该容器中投入a mol H₂、amol N₂和2amol NH₃，判断平衡移动的方向是               (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。

（3）液氨和水类似，也能电离：2NH₃NH₄⁺+ NH₂^－，某温度时，其离子积K=2×l0^-30。该温度下：①将少量NH₄Cl固体加入液氨中，K         2×10^-30(填“＜”、“＞”或“=”)；

②将少量金属钠投入液氨中，完全反应后所得溶液中各微粒物质的量大小排列为：              

（4）工厂生产的氨水作肥料时需要稀释。用水稀释0．1mol/L稀氨水时，溶液中随着水量的增加而减少的是         。

a．c(NH₄⁺)/c(NH₃•H₂O)               b．c(NH₃•H₂O)/c(OH^-)

c．c(OH^-)/c(H⁺)                      d．c(H⁺)/c(NH₄⁺)

Answer

（1）N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+2(E3-E1)kJ (合理即可) ；催化剂；

（2）0．025a/v；正向移动；

（3）=；n(NH3)＞n(NH2-)＞n(Na+)＞n(NH4+)；

（4）b、c ；

【解析】

试题分析：（1）据反应图象，生成1mol生成物时的能量变化，△H=反应物活化能-生成物活化能=(E1-E3)KJ/mol，则热化学方程式：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=2(E1-E3)kJ/mol；虚线部分和实线相比，只是活化能降低了，反应物和生成物能量相等，所以，虚线部分是使用了催化剂时的能量变化图线，故答案为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=2(E1-E3)kJ/mol；催化剂；

（2）由4amolH2和2amolN2放入VL的密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%，则

N2 + 3H2 2NH3

开始mol/L 2× 4× 0

转化mol/L 3× 2×

平衡mol/L 2×

用H2表示的反应速率为=mol/(L•s)；K==，若此时再向该容器中投入amolH2、amolN2和2amolNH3，则浓度分别为：2×mol/L； 2×mol/L；4×mol/L，则Q==＜K，则化学平衡正向移动，故答案为：mol/(L•s)；正向移动；

（3）①K是温度的函数，温度不变K值不变，故答案为：=；

②2NH3NH4++NH2-，将少量金属钠投入液氨中，2NH4++2Na=NH3↑+2Na++H2↑，平衡正向移动，所以离子浓度大小关系为c(NH3)＞c(NH2-)＞c(Na+)＞c(NH4+)，即各微粒物质的量n(NH3)＞n(NH2-)＞n(Na+)＞n(NH4+)故答案为：n(NH3)＞n(NH2-)＞n(Na+)＞n(NH4+)；

（4）NH3•H2ONH4++OH-，用水稀释促进电离，平衡正向移动，n(NH3•H2O)减少，n(NH4+)增加，加水稀释促进一水合氨电离，溶液中c(OH-)、c(NH3．H2O)、c(NH4+)都减小，温度不变，水的离子积常数不变，则c(H+)增大．a． 相当于比较，分子增加，分母减小，所以值增大，故a错误；b．相当于比较，分子减小，分母增加，所以值减小，故b正确；c． 分子减小，分母增加，所以值减小，故c正确；d．分子增加，分母减小，所以值增大，故d错误；故答案为：bc。

考点：考查了热化学方程式的书写、化学平衡的移动、化学平衡常数及其应用等相关知识。