Question

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

    ①右图是一定的温度和压强下N₂和H₂反应生成1molNH₃过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学反应方程式：

       ________________________________________________________。

     （△H的数值用含字母a、b的代数式表示）

    ②在25°C时，将x mol·L^-1的氨水与y mol·L^-1的盐酸等体积混合，反应后溶液显中性，则反应后的溶液中：c（NH₄⁺）_______c（Cl^-）（填“>”、“<”或“=”）

    (2)海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在。在25°C时，向0.1mol·L^-1的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1mol·L^-1的硝酸银溶液，有白色沉淀生成，向反应后的浊液中，继续加入0.1mol·L^-1的NaI溶液，看到的现象是________________，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）_______________________________________________________。

(3)下图为一电化学装置，电极分别为铁棒和碳棒。U形管中盛有电解质溶液。

      ①若U形管中盛有饱和食盐水，打开K₂，闭合K₁, 铁棒为_______ 极，        碳棒上的电极反应式为_____________________________________________。

      ②若U形管中是含Cr₂O₇^2-的酸性废水，通过该装置可以除去Cr₂O₇^2-离子。闭合K₂，打开K₁，阳极区所发生的反应有：Fe－2e^- ＝Fe^2＋和    _________________________________________ （写离子反应方程式）

Answer

N2（g）+3H2(g)2NH3(g) ΔH=(2a-2b) kJ/mol = 白色沉淀转变为黄色沉淀 AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl- 阴 2Cl－ -2e—＝Cl2↑ 6Fe2+ +Cr2O72- +14H+ =6Fe3+ +2Cr3+ +7H2O

【解析】（1）①根据图像可知生成1molNH3过程中放出的能量是(b-a)kJ，则工业合成氨的热化学反应方程式为N2（g）+3H2(g)2NH3(g) ΔH=(2a-2b) kJ/mol；②反应后溶液显中性，c（H+）＝c（OH-），则根据电荷守恒c（NH4+）＋c（H+）＝c（OH-）＋c（Cl-）可知反应后的溶液中：c（NH4+）＝c（Cl-）；（2）碘化银的溶度积常数小于氯化银，则向反应后的浊液中，继续加入0.1mol·L-1的NaI溶液，看到的现象是白色沉淀转变为黄色沉淀，反应的离子方程式为AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl-。（3）①若U形管中盛有饱和食盐水，打开K2，闭合K1, 构成电解池，铁棒与电源的负极相连，为阴极，碳棒是正极，溶液中的氯离子放电，电极反应式为2Cl－-2e—＝Cl2↑。②闭合K2，打开K1，铁棒与电源正极相连，作阳极，铁失去电子转化为亚铁离子，生成的亚铁离子被Cr2O72-氧化，因此阳极区所发生的反应有：Fe－2e-＝Fe2＋和6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。