问题 问答题

(1)25℃时,合成氨反应的热化学方程式为:

N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol

①在该温度时,取lmolN2和3molH2放在密闭容器中,在催化剂存在下进行反应,测得反应放出的热量总是______92.4kJ.(填“小于”,“大于”或“等于”)

②一定条件下,上述可逆反应在体积固定的密闭容器中进行,下列叙述能说明反应已达到平衡的是______.

A.NH3生成的速率与NH3分解的速率相等

B.混合气体的反应速率

2
3
v(NH3)=v(H2

C.容器内的密度不再变化

D.单位时间内消耗amolN2,同时生成2amolNH3

(2)25℃时,将工业生产中产生的NH3溶于水得0.1mol/L氨水20.0mL,测得PH=11,则该条件下,NH3•H2O的电离平衡常数为______.向此溶液中加入少量的氯化铵固体,此时

c(N
H+4
)
c(OH-)
值将______(填“增大”,“减小”或“不变”).

(3)常温下,向0.001mol/LAlCl3溶液中通入NH3直至过量,当pH=______时,开始生成沉淀(已知:Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33

答案

(1)①由N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol可知,生成2mol氨气放出92.4kJ热量;l molN2和3molH2放在密闭容器中,在催化剂存在下进行反应,由于可逆反应不可能完全转化,所以生成氨气的物质的量小于2mol,放出的热量小于92.4kJ,

故答案为:小于;

②A.NH3生成的速率与NH3分解的速率相等,表明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故A正确;

B.混合气体的反应速率

2
3
v(NH3)=v(H2),表示的是正逆反应速率,但是不满足化学计量数关系,所以正逆反应速率不相等,没有达到平衡状态,故B错误;

C.容器内的密度不再变化,该反应两边都是气体,气体的质量不变,反应中容器的容积不变,根据ρ=

m
V
可知,密度在反应过程中始终不变,所以密度不能作为判断平衡状态的依据,故C错误;

D.单位时间内消耗a mol N2,同时生成2a mol NH3,表示的都是正反应速率,无法判断正逆反应速率是否相等,故D错误;

故选A;

(2)氨水溶液PH=11,则c(H+)═10-11 mol•L-1,c(0H-)═10-3mol•L-1

NH3•H2O⇌NH4++OH-

起始(mol•L-1) 0.1 00

反应(mol•L-1-)10-3 10-3 10-3

平衡(mol•L-1) 0.1 10-310-3

NH3•H2O的电离平衡常数为:

10-3×10-3
0.1
=1.0×10-5

向此溶液中加入少量的氯化铵固体,溶液中铵离子浓度增大,氨水的电离程度减小,所以氢氧根离子浓度减小,此时

c(N
H+4
)
c(OH-)
值将增大,

故答案为:10-5;增大;

(3)0.001mol/LAlCl3溶液中铝离子浓度为0.001mol/L,带人Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)×[c(OH-)]3可得:c(OH-)=1.0×10-10mol/L,常温下,氢离子浓度为:1.0×10-4mol/L,溶液pH=4,

故答案为:4.

单项选择题
多项选择题