Question

【題目】Ⅰ.化學(xué)平衡知識(shí):

（1）根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道，在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑(摻有少量Fe2O3和TiO2)表面與水發(fā)生反應(yīng):

2N2(g)+6H2O(1) 4NH3(g)+3O2(g) ΔH=1530 kJ/mol,

H2O(g)=H2O(1)ΔH=-44.0kJ/mol,

則4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=______kJ/mol。在恒溫恒容密閉容器中，當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，欲使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)且反應(yīng)速率加快，下列措施可行的是_____(填字母)

A.向平衡混合物中充入Ar B.向平衡混合物中充入O2

C.采用更好的催化劑 D.降低反應(yīng)的溫度

（2）①用氨氣制取尿素[CO(NH2)]的反應(yīng)為:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2+H2O(g)ΔH<0,某溫度下，向容器為1L 的密閉容器中通入4molNH3 和2molCO2,該反應(yīng)進(jìn)行到40% 時(shí)，達(dá)到平衡，此時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。下圖中的曲線表示在前25s內(nèi)NH3 的濃度隨時(shí)間的變化。如果保持其他條件不變的情況下使用催化劑，請(qǐng)?jiān)谙聢D中用實(shí)線畫出c(NH3)隨時(shí)間的變化曲線____________

②若保持溫度和容器體積不變，向平衡體系中再通入2molNH3 和2molH2O,此時(shí)v正____v 逆(填“>”、“=”或“<”)

（3）羥胺NH2OH 可以看作是NH3分子內(nèi)的一個(gè)氫原子被羥基取代的衍生物。以硝酸、硫酸水溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解，在汞電極上NO3可轉(zhuǎn)化為NH2OH,以鉑為另一極，則該電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式_______.

Ⅱ.溶液中的行為:

（4）常溫下，向20 mL 0.2 mol/LH2A 溶液中滴加0.2 mol/LNaOH 溶液。有關(guān)微粒物質(zhì)的量變化如下圖所示。

則當(dāng)v(NaOH)=20mL 時(shí)，溶液中離子濃度大小關(guān)系:____________.

（5）含有Cr2O72-的廢水毒性較大，某工廠廢水中含5.0×10-3mol/L的Cr2O72-。為了使廢水的排放達(dá)標(biāo)，進(jìn)行如下處理:

①該廢水中加入綠礬(FeSO4·7H2O)和H+，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。

②若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=2.0×10-13mol/L，則殘留的Cr3+的濃度為______。(已知:Ksp[Fe(OH)3 ]=4.0×10-38，Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)

Answer 1

【答案】 -1266 B 2HNO3+2H2O2NH2OH+3O2↑ c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-) Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 3.0×10-6mol/L

【解析】（1）①2N2(g)+6H2O(1) 4NH3(g)+3O2(g) ΔH=1530 kJ/mol；②H2O(g)=H2O(1) ΔH=-44.0kJ/mol,則根據(jù)蓋斯定律：-（①+②)）可以得到：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1266 kJ/mol；向平衡混合物中充入Ar，在恒容密閉容器中，各組分濃度不變，所以速率不變，平衡不動(dòng)，A錯(cuò)誤；向平衡混合物中充入，正逆反應(yīng)速率加快，平衡正向移動(dòng)，B正確；采用更好的催化劑不會(huì)改變化學(xué)平衡移動(dòng)，只是會(huì)加快反應(yīng)速率，C錯(cuò)誤；降低反應(yīng)的溫度會(huì)降低反應(yīng)速率，D錯(cuò)誤；正確答案: -1266 ； B。

（2）①向容器為1L 的密閉容器中通入4molNH3 和2molCO2，該反應(yīng)該反應(yīng)進(jìn)行到時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)此時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%；根據(jù)反應(yīng)分析如下：

2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2+H2O(g)

起始濃度 4 2 0 0

變化濃度 2 1 1 1

平衡濃度 2 1 1 1

加入催化劑，不會(huì)改變化學(xué)平衡移動(dòng)，但是會(huì)加快反應(yīng)速率，得到前25s 隨時(shí)間的變化曲線如下圖所示:；正確答案：。
②上述反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=c(H2O)/ c(NH3)×c(CO2)=1/4=0.25；若保持其他條件不變，向平衡體系中再通入2molNH3 和2molH2O，此時(shí)，所以平衡會(huì)正向移動(dòng), v正大于v 逆，正確答案：>。

（3）轉(zhuǎn)化為，氮元素化合價(jià)降低，酸性條件下，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，則陰極反應(yīng)為，溶液中水失電子生成氧氣，酸性條件下，陽(yáng)極反應(yīng)為，所以電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式為。正確答案：。

Ⅱ.（4）當(dāng)v(NaOH)=20mL 時(shí)，發(fā)生反應(yīng)為,溶液主要為NaHA,電離大于水解，溶液顯酸性，則c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)； 正確答案：c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。

（5）①酸性條件下,具有強(qiáng)氧化性,可氧化,反應(yīng)的離子方程式為Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O ,正確答案: Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 。

②若處理后的廢水中殘留的,,計(jì)算得到,則殘留的的濃度為,；正確答案3.0×10-6mol/L。