Question

液氨常用作制冷劑，回答下列問題

（1）一定條件下在密閉容器中發(fā)生反應：

a．NH4I(s) NH3(g) + HI(g)

b．2HI(g) H2(g) + I2(g)

①寫出反應a的平衡常數(shù)表達式

②達到平衡后，擴大容器體積，反應b的移動方向 （填“正向”、“逆向”或“不移動”），達到新的平衡時容器內顏色將怎樣變化 （填“加深”、“變淺”或“不變”）

（2）工業(yè)上合成氨的反應：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.60 kJ·mol－1

下列說法能說明上述反應向正反應方向進行的是________(填序號)。

a.單位時間內生成2n mol NH3的同時生成3n mol H2

b.單位時間內生成6n mol N—H鍵的同時生成2n mol H—H鍵

c.用N2、H2、NH3的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為1∶3∶2

d.混合氣體的平均摩爾質量增大

e.容器內的氣體密度不變

（3）已知合成氨反應在某溫度下2 L的密閉容器中進行，測得如下數(shù)據(jù)：

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算：

①反應進行到2 h時放出的熱量為________ kJ。

②0～1 h內N2的平均反應速率為________ mol·L－1·h－1。

③此溫度下該反應的化學平衡常數(shù)K＝________(保留兩位小數(shù))。

④反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N2、H2和NH3各1.00 mol，化學平衡將向________方向移動(填“正反應”或“逆反應”)。

（4）肼（N2H4）的性質類似于NH3，極易溶于水，與水反應生成一種二元弱堿在溶液中分步電離，請用離子反應方程式表示其水溶液顯堿性的原因 。

Answer 1

（共18分）（1）① k＝c(NH3)?c(HI) (2分 ) ② 不移動 (2分 ) 變淺(2分 )

（2） b、d (2分 )

（3）①27.78 (2分 ) ②0.05 (2分 ) ③0.15 (2分 ) ④正反應(2分 )

（4）N2H4·2H2O [N2H5·H2O]+ + OH－ (2分 )

【解析】

試題分析：（1）① 反應NH4I(s) NH3(g) + HI(g) 平衡常數(shù)表達式是k＝c(NH3)?c(HI) ② 反應2HI(g) H2(g) + I2(g)由于是反應前后氣體體積相等的反應，達到平衡后，擴大容器體積，2HI(g) H2(g) + I2(g)不移動。由于容器的容積擴大，所以達到新的平衡時容器內顏色變淺；（2）a.單位時間內生成2n mol NH3的同時生成3n mol H2，則反應處于平衡狀態(tài)，錯誤； b.單位時間內生成6n mol N—H鍵的同時生成2n mol H—H鍵，則反應正向進行，正確；c.用N2、H2、NH3的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為1∶3∶2是任何狀態(tài)下都存在的狀態(tài)，不能確定反應進行的方向或程度，錯誤；d.由于第一個反應是氣體體積增大的反應，如果反映未達到平衡狀態(tài)，反應正向進行，則混合氣體的質量增大，由更高的固體變?yōu)闅怏w，混合氣體的物質的量不變，所以混合氣體的平均摩爾質量增大，正確；e.無論反應是否處于平衡狀態(tài)，容器內的氣體密度不變，因此不能確定反應進行的方向，錯誤。（3）①根據(jù)方程式可知1mol的氮氣完全反應放出熱量是92.60 kJ，反應進行到2 h時N2發(fā)生反應消耗了0.3mol，則放出的熱量為92.60 kJ/mol×0.3mol=27.78KJ；②0～1 h內H2的平均反應速率為V(H2)=(4.50-4.20)mol÷2 L÷1h=0.15(mol/L?h)，由于V(H2)=3V(N2)，所以V(N2)= V(H2) ÷3=0.05(mol/L?h)，③當反應達到平衡時，c(N2)=0. 5mol/L c(H2)=1. 5mol/L, c(NH3)=0. 5mol/L,此溫度下該反應的化學平衡常數(shù)K＝0.15; ④反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N2、H2和NH3各1.00 mol，則由于反應物的濃度增大的多，所以化學平衡將向正反應方向移動；（4）肼（N2H4）的性質類似于NH3，極易溶于水，與水反應生成一種二元弱堿在溶液中分步電離，水溶液顯堿性是由于存在電離平衡：N2H4·2H2O [N2H5·H2O]+ + OH－。

考點：考查化學反應速率、化學平衡移動、反應的化學平衡常數(shù)的計算、移動方向、物質的溶液的酸堿性的原因分析的知識。