Question

（1）25℃時，合成氨反應的熱化學方程式為：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
①在該溫度時，取l mol N₂和3mol H₂放在密閉容器中，在催化劑存在下進行反應，測得反應放出的熱量總是

 

92.4kJ．（填“小于”，“大于”或“等于”）
②一定條件下，上述可逆反應在體積固定的密閉容器中進行，下列敘述能說明反應已達到平衡的是

 

．
A．NH₃生成的速率與NH₃分解的速率相等
B．混合氣體的反應速率

2

3

v_正（NH₃）=v_逆（H₂）
C．容器內的密度不再變化
D．單位時間內消耗a mol N₂，同時生成2a mol NH₃
（2）25℃時，將工業(yè)生產中產生的NH₃溶于水得0.1mol/L氨水20.0mL，測得PH=11，則該條件下，NH₃?H₂O的電離平衡常數(shù)為

 

．向此溶液中加入少量的氯化銨固體，此時

c(N H + 4 )

c(OH-)

值將

 

（填“增大”，“減小”或“不變”）．
（3）常溫下，向0.001mol/LAlCl₃溶液中通入NH₃直至過量，當pH=

 

時，開始生成沉淀（已知：Ksp[Al（OH）₃]=1.0×10^-33）

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)合成氨的反應為可逆反應，反應物不可能完全轉化成生成物判斷該反應放出的熱量；
②根據(jù)可逆反應達到平衡狀態(tài)，一定滿足正逆反應速率相等，各組分的濃度、百分含量不變進行判斷；
（2）根據(jù)氨水電離生成等量的銨根離子和氫氧根離子，求出平衡時各離子的濃度，在利用電離平衡常數(shù)的表達式計算出NH₃?H₂O的電離平衡常數(shù)；
（3）根據(jù)K_sp[Al（OH）₃]=1.0×10^-33求出氫氧根離子濃度．

解答：解：（1）①由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol可知，生成2mol氨氣放出92.4kJ熱量；l molN₂和3molH₂放在密閉容器中，在催化劑存在下進行反應，由于可逆反應不可能完全轉化，所以生成氨氣的物質的量小于2mol，放出的熱量小于92.4kJ，
故答案為：小于；      
②A．NH₃生成的速率與NH₃分解的速率相等，表明正逆反應速率相等，達到了平衡狀態(tài)，故A正確；
B．混合氣體的反應速率

2

3

v_正（NH₃）=v_逆（H₂），表示的是正逆反應速率，但是不滿足化學計量數(shù)關系，所以正逆反應速率不相等，沒有達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；
C．容器內的密度不再變化，該反應兩邊都是氣體，氣體的質量不變，反應中容器的容積不變，根據(jù)ρ=

m

V

可知，密度在反應過程中始終不變，所以密度不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)，故C錯誤；
D．單位時間內消耗a mol N₂，同時生成2a mol NH₃，表示的都是正反應速率，無法判斷正逆反應速率是否相等，故D錯誤；
故選A；
（2）氨水溶液PH=11，則c（H⁺）═10^-11 mol?L^-1，c（0H^-）═10^-3mol?L^-1，
                NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-
起始（mol?L^-1）   0.1     0   0
反應（mol?L^-1）^-）10^-3   10^-3  10^-3
平衡（mol?L^-1） 0.1    10^-3 10^-3
NH₃?H₂O的電離平衡常數(shù)為：

10-3×10-3

0.1

=1.0×10^-5；
向此溶液中加入少量的氯化銨固體，溶液中銨離子濃度增大，氨水的電離程度減小，所以氫氧根離子濃度減小，此時

c(N H + 4 )

c(OH-)

值將增大，
故答案為：10^-5； 增大；
（3）0.001mol/LAlCl₃溶液中鋁離子濃度為0.001mol/L，帶人K_sp[Al（OH）₃]=c（Al³⁺）×[c（OH^-）]³可得：c（OH^-）=1.0×10^-10mol/L，常溫下，氫離子濃度為：1.0×10^-4mol/L，溶液pH=4，
故答案為：4．

點評：本題考查了化學平衡狀態(tài)判斷、可逆反應特點、化學平衡常數(shù)的計算等知識，本題難度中等，試題涉及的知識點較多，注意掌握化學平衡狀態(tài)的判斷方法、化學反應的可能性，電離平衡常數(shù)的計算方法．