Question

【題目】運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究合成氨反應(yīng)有重要意義，請(qǐng)完成下列探究：

(1)生產(chǎn)氫氣：將水蒸氣通過紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣。C（s）+H2O（g）H2（g） + CO（g） △H=+131.3kJ/mol，△S=+133.7J/(mol·K)，該反應(yīng)在低溫下_______（填“能”或“不能”）自發(fā)進(jìn)行。

(2)已知在 400℃時(shí)，N2（g） + 3H2（g） 2NH3（g）的 K=0．5

①在400℃時(shí)，2NH3（g） N2（g） + 3H2（g）的 K'=_________（填數(shù)值）。

②400℃時(shí)，在 0.5L 的反應(yīng)容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，一段時(shí)間后，測(cè)得 N2、H2、NH3 的物質(zhì)的量分別為 2mol、1mol、2mol，則此時(shí)反應(yīng) v（N2）正_____________ v（N2）逆（填 “＞”、“＜”、“=”或“不能確定”）。

③已 知 H—H 鍵 鍵 能 為 436kJ/mol ， N—H 鍵 鍵 能 為 391kJ/mol ， N N 鍵 鍵 能 為945.6kJ/mol，則反應(yīng)N2（g）+ 3H2（g）2NH3（g）的△H= ____________。若在恒溫、恒壓條件下，向平衡體系中通入氬氣，則平衡_____________（填“向左”、 “向右”或“不”）移動(dòng)；使用催化劑_____________（填“增大”、“減小”或“不改變”）反 應(yīng)的△H。

(3)在 25℃下，將 a mol/L 的氨水和 0.01mol/L 的鹽酸等體積混合，反應(yīng)平衡時(shí)溶液中的 c（NH4+）=c（Cl-），則溶液顯__________（填“酸”、“堿”或“中”）性；用含 a 的代數(shù)式表示 NH3H2O 電離常數(shù) Kb= ______________________________________。

Answer 1

【答案】不能 2 = 向左 不改變 中

【解析】

(1)，在低溫時(shí)該值大于0，所以不能在低溫下自發(fā)進(jìn)行，答案為：不能；

(2)N2（g） + 3H2（g）2NH3（g）與2NH3（g）N2（g） + 3H2（g）互為可逆反應(yīng)，平衡常數(shù)互為倒數(shù)，K'=2；一段時(shí)間后，測(cè)得N2、H2、NH3 的物質(zhì)的量濃度分別為4 mol/L，2mol/L，4mol/L，，所以該狀態(tài)是平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率相等；根據(jù)鍵能大小直接計(jì)算反應(yīng)焓變；在恒溫、恒壓條件下，向平衡體系中通入氬氣，體積增大，相當(dāng)于壓強(qiáng)減小，平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動(dòng)，向左移動(dòng)；催化劑不改變反應(yīng)的焓變；答案為：2；=；；向左；不改變；

(3)根據(jù)電荷守恒c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)，已知c(NH4+)=c(Cl-)，所以c(H+)=c(OH-)，顯中性；此溶液中，c(NH4+)=c(Cl-)=0.005 mol/L，c(H+)=c(OH-)=；；NH3H2O電離常數(shù)；答案為：中；。