Question

金屬鎵是一種廣泛用于電子工業(yè)和通訊領(lǐng)域的重要金屬，化學(xué)性質(zhì)與鋁元素相似。

(1)工業(yè)上提純鎵的方法很多，其中以電解精煉法為多。具體原理如下：以待提純的粗鎵(內(nèi)含Zn、Fe、Cu雜質(zhì))為陽極，以高純鎵為陰極，以NaOH水溶液為電解質(zhì)溶液。在電流作用下使粗鎵在陽極溶解進(jìn)入電解質(zhì)溶液，并通過某種離子遷移技術(shù)到達(dá)陰極并在陰極放電析出高純鎵。

①已知離子氧化性順序?yàn)椋篫n2+<Ga3+<Fe2+<Cu2+。電解精煉鎵時(shí)陽極泥的成分是_________________。

②GaO2-在陰極放電的電極方程式是_______________________。

(2)工業(yè)上利用柜臺(tái)Ga與NH3高溫條件下合成固體半導(dǎo)體材料氮化鎵(GaN)同時(shí)又有氫氣生成。反應(yīng)中每生成3mol H2時(shí)就會(huì)放出30.8kJ熱量。

①該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________________。

②一定條件下，加入一定量的Ga與NH3進(jìn)行上述反應(yīng)，下列敘述符合事實(shí)且可作為判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是_________________。

A.恒溫恒壓下，混合氣體的密度不變

B.斷裂3molH-H鍵，同時(shí)斷裂2molN-H鍵

C.恒溫恒壓下達(dá)平衡，加入2molH2使平衡移動(dòng)，NH3的消耗速率等于原平衡時(shí)NH3的消耗速率

D.升高溫度，氫氣的生成速率先增大再減小，最后不變

(3)在密閉容器中，充入一定量的Ga與NH3發(fā)生反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)平衡體系中NH3的體積分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)的關(guān)系曲線如圖1所示。

①比較圖1中A點(diǎn)和C點(diǎn)化學(xué)平衡常數(shù)的大小關(guān)系：K1A1________________K1C1，（填“<”、“=”或“>”），理由是________________________________

②在T1和P6的條件下，往密閉容器中充入2molNH3和足量的Ga，該反應(yīng)在第5min時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)容器的體積為3L。

a.若溫度保持T1℃不變，壓強(qiáng)恒定在P7的條件下重新達(dá)到平衡狀態(tài)A（P7、50%）時(shí)，容器的體積變?yōu)槠鹗俭w積的______________倍。

b.若T1和P6條件下反應(yīng)至3min時(shí)刻，改變條件并與D點(diǎn)處達(dá)到平衡，H2的濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化趨勢如圖2所示（3~4min的濃度變化未表示出來），則改變的條件為_________（僅改變溫度或壓強(qiáng)中的一種）

(4)在工業(yè)上利用N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)合成氮?dú)狻�對于氣相反�?yīng)，用某組份(B)的平衡壓強(qiáng)(PB)代替物質(zhì)的量濃度(CB)也可以表示平衡常數(shù)（記作Kp），且PB=P×B的體積分?jǐn)?shù)。則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式(Kp)是_____。恒溫恒壓下，在一容積可變的容器中，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，N2、H2、NH3各1mol，若此時(shí)再充入3molN2，則平衡_________移動(dòng)（填“正向”、“逆向”或“不”）。

Answer 1