Question

14．氨氣是化工生產(chǎn)的主要原料之一，氨氣的用途非常廣泛．在一固定容積為2L的密閉容器內(nèi)加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，發(fā)生如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）+Q（Q＞0）．
（1）該反應(yīng)450℃時(shí)的平衡常數(shù)＞500℃時(shí)的平衡常數(shù)（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）下列描述中能說明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是BD
A．3V_正（H₂）=2V_逆（NH₃）         B．容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化
C．容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化  D．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化
（3）上述反應(yīng)若第5分鐘時(shí)達(dá)到平衡，測得NH₃的物質(zhì)的量為0.2mol，計(jì)算從反應(yīng)開始到平衡時(shí)，平均反應(yīng)速率v（N₂）為0.01mol/（L•min）．
（4）在另一容積可變的容器內(nèi)加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，在相同條件下發(fā)生上述反應(yīng)，則產(chǎn)生的NH₃的物質(zhì)的量比原平衡產(chǎn)生的NH₃多（填“多”或“少”或”“一樣”）．
（5）工廠生產(chǎn)的氨水稀釋后可作肥料．稀釋氨水時(shí)，隨著水的增加溶液中減少的是bd
A、$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$   B、$\frac{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}{c（O{H}^{-}）}$   C、$\frac{c（{H}^{+}）}{c（N{{H}_{4}}^{+}）}$   D、$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$
（6）液氨和水類似，也能電離：2NH₃?NH₄⁺+NH₂^-，某溫度時(shí)，其離子積K=2×l0^-30．
該溫度下：①將少量NH₄Cl固體加入液氨中，K=2×10^-30（填“＜”、“＞”或“=”）；
②將少量金屬鈉投入液氨中，完全反應(yīng)后所得溶液中各微粒的濃度大小關(guān)系為：c（NH₃）＞c（NH₂^-）＞c（Na⁺）＞c（NH₄⁺）．

Answer 1

分析 （1）該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向進(jìn)行，生成物濃度降低、反應(yīng)物濃度增大；
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化；
（3）先計(jì)算氨氣反應(yīng)速率，再根據(jù)反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比計(jì)算氮?dú)夥磻?yīng)速率；
（4）體積可變時(shí)則混合氣體壓強(qiáng)不變，則與原來相比相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)；
（5）NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，用水稀釋促進(jìn)電離，平衡正向移動(dòng)，n（NH₃•H₂O）減少，n（NH₄⁺）增加，加水稀釋促進(jìn)一水合氨電離，溶液中c（OH^-）、c（NH₃．H₂O）、c（NH₄⁺）都減小，溫度不變，水的離子積常數(shù)不變，則c（H⁺）增大；
（6）①K是溫度的函數(shù)，溫度不變K值不變；
②將少量金屬鈉投入液氨中，2NH₄⁺+2Na=NH₃↑+2Na⁺+H₂↑，導(dǎo)致平衡正向移動(dòng)，所以離子濃度大小關(guān)系為：c（NH₃）＞c（NH₂^-）＞c（Na⁺）＞c（NH₄⁺）．

解答 解：（1）該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，生成物濃度降低、反應(yīng)物濃度增大，所以化學(xué)平衡常數(shù)減小，故答案為：＞；
（2）A．化學(xué)反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比，當(dāng)2v_正（H₂）=3v_逆（NH₃）才證明平衡，所以3V_正（H₂）=2V_逆（NH₃） 不平衡，故A錯(cuò)誤；
B．反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量減小，其相對分子量質(zhì)量增大，當(dāng)混合物的相對分子質(zhì)量不變時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變、容器體積不變，所以密度始終不變，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；
D．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化，說明各組分濃度保持不變，則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確；
故答案為：BD；  
（3）v（NH₃）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{5min}$=0.02 mol/（L•min），反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比，則v（N₂）=$\frac{1}{2}$v（NH₃）=$\frac{1}{2}$×0.02 mol/（L•min）=0.01mol/（L•min），
故答案為：0.01 mol/（L•min）；   
（4）體積可變時(shí)則混合氣體壓強(qiáng)不變，則與原來相比相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，所以產(chǎn)生的NH₃的物質(zhì)的量比原平衡產(chǎn)生的NH₃ 多，故答案為：多；
（5）a．稀釋氨水時(shí)，電離平衡正向移動(dòng)，故$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$ 的值增大，故a錯(cuò)誤；
b．稀釋氨水時(shí)，電離平衡正向移動(dòng)，故$\frac{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}{c（O{H}^{-}）}$ 的值減小，故b正確；
c．稀釋氨水時(shí)，氫氧根離子和銨根離子的濃度減小，氫離子的濃度增大，故$\frac{c（{H}^{+}）}{c（N{{H}_{4}}^{+}）}$ 的值增大，故c錯(cuò)誤；
d．稀釋氨水時(shí)，氫氧根離子和銨根離子的濃度減小，氫離子的濃度增大，故$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$
的值減小，故d正確；
故答案為：bd；
（6）①K是溫度的函數(shù)，溫度不變K值不變，故答案為：=；
②2NH₃?NH₄⁺+NH₂^-，將少量金屬鈉投入液氨中，2NH₄⁺+2Na=NH₃↑+2Na⁺+H₂↑，平衡正向移動(dòng)，所以離子濃度大小關(guān)系為c（NH₃）＞c（NH₂^-）＞c（Na⁺）＞c（NH₄⁺），
故答案為：c（NH₃）＞c（NH₂^-）＞c（Na⁺）＞c（NH₄⁺）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、弱電解質(zhì)的電離影響因素、化學(xué)平衡影響因素等知識(shí)點(diǎn)，為高頻考點(diǎn)，明確平衡移動(dòng)原理、化學(xué)平衡計(jì)算方法、弱電解質(zhì)電離特點(diǎn)是解本題關(guān)鍵，注意化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法，為易錯(cuò)點(diǎn)．