Question

I、工业合成氨反应为：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)，对其研究如下：

（1）已知H-H键能为436kJ·mol^-1，N-H键能为391 kJ·mol^-1，N≡N键的键能是945．6 kJ·mol^-1，则上述反应的△H=_________。

（2）在773K时，分别将2molN₂和6molH₂充入一个固定容积为1L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n(H₂)、n（NH₃)与反应时间t的关系如下表：

t/min	0	5	10	15	20	25	30
n（H2）/mol	6.00	4.50	3.60	3.30	3.03	3.00	3.00
n（NH3）/mol	0	1.00	1.60	1.80	1.98	2.00	2.00

①该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N₂、H₂、NH₃浓度分别为3mol／L，3mol／L、3mol／L，此时v_正_________v_逆(填“大于”、“小于”或“等于”)

②由上述表中的实验数据计算得到“浓度～时间”的关系可用下图中的曲线表示，表示c(N₂)~t的曲线是__________。在此温度下，若起始充入4molN₂和12molH₂，反应刚达到平衡时，表示c(H₂)的曲线上相应的点为___________。

Ⅱ．NH₃与NO₂是常见的氮的化合物，研究它们的综合利用有重要意义。

（1）NO₂产生的环境问题有___________(填两种)。

（2）热电厂通常用NH₃消除燃煤烟气中NO₂，该反应化学方程式____________。

（3）氨气与氯化氢气体混合的现象及该反应的用途是______________。

（4）若将少量氨气与过量氯气混合，则生成一种酸性气体和另一种化合物A，A中所有原子均满足8电子稳定结构，试写出A的电子式___________。

III．向SO₂的饱和溶液中加入BaCl₂溶液无明显现象，得混合溶液M。

（1）若将下列各组物质分别加入溶液M中，均可产生沉淀。其中原理相同、沉淀相同的是__________

a．氨水、NaOH溶液     b．氯水、FeCl₃溶液

c．H₂S溶液、氯水    d．硫酸、溴水

（2）若向溶液M中加入CaCO₃粉末，则产生亚硫酸钡沉淀，请用化学反应原理予以解释(用离子方程式结合必要的文字)_________________________

Answer

Ⅰ、（1）-92.46kJ•mol-1；（2）①大于；②乙；B

Ⅱ、（1）产生光化学烟雾或形成酸雨；（2）8NH3+6NO2=7N2+12H2O；

（3）产生白烟，检验氨气或氯化氢是否泄漏；（4）；

Ⅲ、（1）ab；（2）SO2+H2OH2SO3，H2SO3H++HSO3-，HSO3-H++SO32-，加入碳酸钙与氢离子反应，使溶液中的氢离子的浓度减小，上述平衡正向移动，导致亚硫酸离子浓度变大，与钡离子结合产生亚硫酸钡沉淀。

【解析】

试题分析：Ⅰ、（1）已知：H-H键能为436kJ•mol-1，H-N键能为391kJ•mol-1，N≡N键的键能945.6kJ•mol-1，对于反应N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）的反应热=反应物的总键能-生成物的总键能=945.6kJ•mol-1+436kJ•mol-1×2-391kJ•mol-1×6=-92.46kJ•mol-1，故答案为：-92.46kJ•mol-1；

（2）①由表可知表可知25min反应达平衡状态，

N2（g）+3H2（g）2NH3（g），

初起（mol/L）： 2 6 0

变化（mol/L）： 1 3 2

平衡（mol/L）： 1 3 2

此时平衡常数为：K==，根据Qc==＜K，所以平衡正向移动，即此时v正大于v逆，故答案为：大于；

②由反应方程式可知：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）变化量之比等于对应物质的化学计量数之比，而△n甲：△n乙：△n丙=3：1：2，所以表示c（N2）～t的曲线是乙；在此温度下，若起始充入4molN2和12molH2，相当于在原来基础上增加压强，平衡正向移动，所以比原平衡的两倍小，而且达平衡的时间缩短，则应是点B，故答案为：乙；B

Ⅱ、（1）氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，故答案为：产生光化学烟雾或形成酸雨；

（2）氨气具有还原性，NO2具有强氧化性，二氧化氮氧化氨气生成氮气和水，反应的化学方程式为：8NH3+6NO2=7N2+12H2O，故答案为：8NH3+6NO2=7N2+12H2O；

（3）氨气与氯化氢气体混合反应生成白色固体氯化铵，NH3+HCl=NH4Cl，反应现象产生白烟，依据此现象可以检验氨气或氯化氢是否泄漏，故答案为：产生白烟，检验氨气或氯化氢是否泄漏；

（4）若将少量氨气与过量氯气混合，则生成一种酸和另一种化合物A，A中所有原子均满足8电子稳定结构，生成的酸是HClO，A为NCl3，电子式为，故答案为：；

Ⅲ、（1）a、氨水和NaOH溶液，都是酸碱中和生成亚硫钡沉淀，其中原理相同、沉淀相同的，故选；b、氯水和FeCl3溶液，都是氧化还原生成硫酸根，与钡离子的结合生成硫酸钡，其中原理相同、沉淀相同的，故选；c、H2S溶液和二氧化硫发生氧化还原反应生成单质硫、氯水是氧化还原生成硫酸根，与钡离子的结合生成硫酸钡，沉淀不同，故不选；d、硫酸是复分解生成硫酸钡、溴水是氧化还原生成硫酸钡，原理不同，故不选；故选ab；

（2）二氧化硫的饱和溶液中存在平衡SO2+H2OH2SO3，H2SO3H++HSO3-，HSO3-H++SO32-，加入碳酸钙与氢离子反应，使溶液中的氢离子的浓度减小，上述平衡正向移动，导致亚硫酸离子浓度变大，与钡离子结合产生亚硫酸钡沉淀，故答案为：SO2+H2OH2SO3，H2SO3H++HSO3-，HSO3-H++SO32-，加入碳酸钙与氢离子反应，使溶液中的氢离子的浓度减小，上述平衡正向移动，导致亚硫酸离子浓度变大，与钡离子结合产生亚硫酸钡沉淀。

考点：考查了反应热的有关计算、化学平衡常数和图象、氨气和氯气性质、二氧化硫的性质、平衡移动的原理的相关知识。