问题 填空题

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.请回答下列问题:

(1)如图是N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图,请计算每生成1molNH3放出热量为______.

(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递HH+)实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率.电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H2

         通电         
.
(一定条件)
2NH3,则在电化学合成氨的过程中,阴极反应式为______.

(3)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<0,其化学平衡常数K与t的关系如下表:(已知K=

C(N2)•[C (H2) ]3
[C (NH3)]2
,C(N2)、C(H2)、C(NH3)分别为平衡浓度)

t/K298398498
K/(mol•L-1-24.1×106K1K2
请完成下列问题:

①试确定K1的相对大小,K1______4.1×106(填写“>”“=”或“<”)

②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是______(填序号字母).

A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2     B.2v(N2)(正)=v(H2)(逆)

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

(4)①NH4Cl溶液呈酸性,这是由于NH4+水解的缘故.则NH4Cl溶于重水(D2O)生成一水合氨和水合氢离子的化学式是______.

②某氨水的pH=x,某盐酸的pH=y,x+y=14,且x>11,将上述氨水和盐酸等体积混合后,所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为______

A.C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-

B.C(NH4+)>C(Cl-)>C(OH-)>C(H+

C.C(Cl-)>C(NH4+)>C(OH-)>C(H+

D.C(NH4+)>C(Cl-)>C(H+)>C(OH-

答案

(1)该反应的焓变△H=E1-E2=335KJ/mol-427.2KJ/mol=-92.2KJ/mol,所以每生成1molNH3放出热量为46.1kJ.故答案为:46.1kJ;

(2)阴极上N2得到电子,形成阴离子,阴离子再与质子结合,阴极反应式为N2+6H++6e-=2NH3

故答案为:N2+6H++6e-=2NH3

(3)①该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,所以K减小,

故答案为:<;

②A、容器内各物质的浓度之比等于计量数之比,不能证明正逆反应速率相等,故A错误;

B、不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态,故B错误.

C、容器内压强不变,气体的物质的量不变,该反应达平衡状态,故C正确;

D、如果是在密闭容器中反应,质量不变,体积不变,密度始终不变,故D错误.

故选:C.        

(4)①盐NH4Cl在水溶液中电离出的NH4+结合重水(D2O)电离出的OD-,生成NH3•HDO,而由重水(D2O)电离出的D+与重水(D2O)结合生成D3O+,故答案为:NH3•HDO和D3O+

②NH3•H2O是弱电解质,HCl是强电解质,x+y=14,混合液氨水过量,PH>7,溶液中的溶质为NH3•H2O,NH4Cl,

所以c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故选:B.

单项选择题 A1/A2型题
单项选择题