Question

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

（1）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应： N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) H=-92.4 kJ/mol，其平衡常数K与温度T的关系如下表：

T/K	298	398	498
平衡常数K	4.1×10^6	K1	K2

①试判断K₁      K₂（填写“>”“=”或“<”）。

②如果合成氨反应的方程式写为N₂(g)+ H₂(g)NH₃(g)，其平衡常数为K’，则K’与K的关系为_________（填字母）

A．K’ = K   B.K’ = 2K   C. K’ = K  D.K’ =

（2）下列各项能说明合成氨反应已达到平衡状态的是        （填字母）（反应是在固定体积的密闭容器中进行的）

a．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1∶3∶2    b．v(N₂)_(正) = 3v(H₂)_(逆)

c．容器内压强保持不变                        d．混合气体的密度保持不变

e．混合气体的平均摩尔质量不变

（3）将0．3 mol N₂和0．5 mol H₂充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得容器内气体压强变为原来的，此时H₂的转化率为    ；欲提高该容器中H₂的转化率，下列措施可行的是    (填选项字母)。

A．向容器中按原比例再充入原料气        B．向容器中再充入一定量H₂

C．改变反应的催化剂                    D．液化生成物分离出氨

（4）盐酸肼（N₂H₆Cl₂）是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与NH₄Cl类似。

①写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式                                  ；

②盐酸肼水溶液中离子浓度的排列顺序正确的是          （填序号）。

A．c(Cl^－)>c(N₂H₆²⁺)>c(H⁺)>c(OH^－)

B．c(Cl^－)>c([N₂H₅·H₂O⁺])> c(H⁺)>c(OH^－)

C．2 c(N₂H₆²⁺)+ c([N₂H₅·H₂O] ⁺)= c(H⁺)+c(OH^－)

D．c(N₂H₆²⁺)> c(Cl^－)>c(H⁺)>c(OH^－)

Answer

（1）>；D（2）ce（3）30%；A D（4）N2H62++H2O[N2H5·H2O]++H+； ②A

【解析】

试题分析：（1）①正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向进行，平衡常数减小，则K1＞K2。

②如果合成氨反应的方程式写为N2(g)+ H2(g)NH3(g)，其平衡常数为K’，由于平衡常数是生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积，因此K’与K的关系为K’＝，答案选D。

（2）a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2不能说明正逆反应速率相等，则不一定处于平衡状态，a错误；b．如果3v(N2)(正)＝v(H2)(逆)，则反应处于平衡状态，b错误；c．正反应是体积减小的可逆反应，则容器内压强保持不变可以说明反应达到平衡状态，c正确；d．密度是混合气体的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积均不变，即密度始终不变，实验混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡状态，d错误；e．混合气体的平均摩尔质量是混合气的质量和混合气总物质的量的比值，质量不变，物质的量变化，因此混合气体的平均摩尔质量不变可以说明反应达到平衡状态，e正确，答案选ce。

（3） N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)

起始量（mol） 0.3 0.5 0

转化量（mol） x 3x 2x

平衡量（mol）0.3-x 0.5-3x 2x

在一定条件下达到平衡，测得容器内气体压强变为原来的，因此有，解得x＝0.05，所以此时H2的转化率为；

A．向容器中按原比例再充入原料气相当于增大压强，平衡向正反应方向进行，转化量增大，A正确；B．向容器中再充入一定量H2，平衡向正反应方向进行，但氢气转化量降低，B错误；C．改变反应的催化剂改变反应速率，但不能改变平衡状态，C错误；D．液化生成物分离出氨降低生成物浓度，平衡向正反应方向进行，氢气转化量增大，D正确，答案选AD。

（4）盐酸肼（N2H6Cl2）是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与NH4Cl类似。

①依据铵根得水解方程式可知盐酸肼第一步水解反应的离子方程式为N2H62++H2O[N2H5·H2O]+ + H+；

②水解溶液显酸性，且水解程度较弱，则溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl－)＞c(N2H62+)＞c(H+)＞c([N2H5·H2O+])＞c(OH－)，根据电荷守恒定律可知2c(N2H62+)+c([N2H5·H2O] +)+c(H+)＝c(Cl－)+c(OH－)，答案选A。

考点：考查外界条件对平衡状态得影响、平衡状态判断、水解平衡以及离子浓度大小比较等