Question

【題目】以下是處于研究階段的“人工固氮”的新方法．N2在催化劑表面與水發(fā)生反應(yīng)：

2N2（g）+6H2O（l）4NH3（g）+3O2（g） △H="+" 1530.4kJ/mol；完成下列填空：

（1）該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式_______．

（2）上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持其他條件不變，升高溫度，重新達(dá)到平衡，則______．

a．平衡常數(shù)K增大

b．H2O的濃度減小

c．容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大

d．v逆（O2）減小

（3）研究小組分別在四個(gè)容積為2升的密閉容器中，充入N21mol、H2O 3mol，在催化劑條件下進(jìn)行反應(yīng)3小時(shí)．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表：

序號(hào)	第一組	第二組	第三組	第四組
t/℃	30	40	50	80
NH3生成量/（10﹣6mol）	4.8	5.9	6.0	2.0

第四組實(shí)驗(yàn)中以NH3表示反應(yīng)的速率是_____，與前三組相比，NH3生成量最小的原因可能是______．

（4）氨水是實(shí)驗(yàn)室常用的弱堿．

①往CaCl2溶液中通入CO2至飽和，無明顯現(xiàn)象．再通入一定量的NH3后產(chǎn)生白色沉淀，此時(shí)溶液中一定有的溶質(zhì)是_____．請(qǐng)用電離平衡理論解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象________________________．

②向鹽酸中滴加氨水至過量，該過程中離子濃度大小關(guān)系可能正確的是______．

a．c（C1﹣）=c（NH4+）＞c（H+）=c（OH﹣）

b．c（C1﹣）＞c（NH4+）=c（OH﹣）＞c（H+）

c．c（NH4+）＞c（OH﹣）＞c（C1﹣）＞c（H+）

d．c（OH﹣）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（C1﹣）

Answer 1

【答案】K= ac 3.33×10﹣7mol/（Lh） 催化劑在80℃活性減小，反應(yīng)速率反而減慢 NH4Cl 飽和H2CO3溶液中電離產(chǎn)生的CO32﹣很少，因此沒有沉淀，加入氨水后，促進(jìn)H2CO3的電離，CO32﹣離子濃度增大，有沉淀產(chǎn)生 ac

【解析】

（1）根據(jù)平衡常數(shù)定義得出：化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式K=[c4(NH3)×c3(O2)]/c2(N2)；

（2）a、平衡常數(shù)只受溫度的影響，正反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡右移，平衡常數(shù)增大，正確；b、此時(shí)水的狀態(tài)是液態(tài)，濃度是常數(shù)，不會(huì)改變，錯(cuò)誤；c、升高溫度，平衡右移，氣體系數(shù)之和增大，即氣體總物質(zhì)的量增大，壓強(qiáng)增大，正確；d、升高溫度，無論正反應(yīng)方向還是逆反應(yīng)方向的速率增大，錯(cuò)誤，選項(xiàng)ac正確；

（3）根據(jù)反應(yīng)速率表達(dá)式：v(NH3)=2×10－6/(2×3)mol/(L·h)=3.33×10－7mol/(L·h)，第四組NH3生成量最小原因可能是：80℃催化劑的催化效率較低，反應(yīng)速率反而減慢；

（4）①CO2溶于水形成H2CO3，H2CO3是弱酸，電離出的CO32－濃度極少，不會(huì)產(chǎn)生沉淀，NH3后，NH3與碳酸電離出的H＋發(fā)生反應(yīng)，促使平衡右移，CO32－的濃度增加，有沉淀產(chǎn)生；發(fā)生的反應(yīng)是：2NH3＋CO2＋H2O=(NH4)2CO3，CaCl2＋(NH4)2CO3=CaCO3↓＋2NH4Cl，溶質(zhì)是NH4Cl；②a、c（H＋）=c（OH﹣）說明溶液顯中性pH=7，根據(jù)溶液呈現(xiàn)電中性：c(NH4＋)＋c(H＋)=c(Cl－)＋c(OH－)，正確；b、根據(jù)溶液電中性，此離子濃度大小關(guān)系會(huì)使溶液帶電，錯(cuò)誤；c、NH3·H2ONH4＋＋OH－，NH4Cl=NH4＋＋Cl－，氨水的量較大，c(NH4＋)>c(OH－)>c(Cl－)>c(H＋)，正確；d、此離子濃度大小關(guān)系不會(huì)出現(xiàn)，錯(cuò)誤，因此選項(xiàng)ac正確。