Question

Ⅰ．氨氣是一種重要的化工產(chǎn)品及工業(yè)原料．
某溫度下，合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K=3.0×10³（mol/L）^-1，
（1）寫出其對應(yīng)的化學(xué)方程式

 

（2）某溫度下，如果在體積恒定為10L的密閉容器中充入：0.1molN₂、0.1molH₂和2molNH₃則反應(yīng)

 

（填“正向進(jìn)行”或“逆向進(jìn)行”或“達(dá)到平衡”）．
（3）該溫度下，在體積恒定為10L的四個(gè)密閉容器中分別充入下列物質(zhì)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，N₂的轉(zhuǎn)化率最大的是

 

．
a.10molN₂、30molH₂和20molNH₃    
b．10molN₂和30molH₂
c.20molN₂和60molH₂    
d．10molN₂和28molH₂．
Ⅱ．氨氣極易溶于水，氨水是氨氣溶于水而形成的溶液，回答下列問題：
（4）在氨水溶液中加水稀釋的過程，NH₃．H₂O的電離程度

 

（填“增大”“減小”或“不變”），

c(N H + 4 )

c(NH3?H2O)c(H+)

 

（同上）．
（5）室溫下，a mol?L^-1的（NH₄）₂SO₄水溶液的pH=5，原因是溶液中存在平衡

 

（用離子方程式表示）．并計(jì)算該平衡的平衡常數(shù)表達(dá)式為

 

（用含代數(shù)a的較為精確的數(shù)學(xué)表達(dá)式表示，不必化簡，不做近似運(yùn)算）
（6）室溫下，向濃度均為0.1mol?L^-1的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成

 

沉淀（填化學(xué)式），生成該沉淀的離子方程式為

 

（已知：室溫時(shí)K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11mol?L^-3K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20 mol³．L^-3）．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：

分析：（1）工業(yè)合成氨是氮?dú)夂蜌錃庠诖呋瘎�、高溫、高壓條件下反應(yīng)生成氨氣；
（2）根據(jù)濃度積與平衡常數(shù)K的關(guān)系比較；
（3）依據(jù)加入一種反應(yīng)物可以增加另外一種反應(yīng)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率回答；
（4）弱電解質(zhì)加水稀釋促進(jìn)電離，電離平衡常數(shù)、離子積常數(shù)隨溫度變化分析；
（5）NH₄⁺水解導(dǎo)致硫酸銨溶液顯酸性；根據(jù)Kw計(jì)算溶液中c（OH^-），根據(jù)電荷守恒計(jì)算溶液中c（NH₄⁺），根據(jù)物料守恒計(jì)算溶液中c（NH₃?H₂O），代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算；
（6）溶度積常數(shù)越小的物質(zhì)越先沉淀，氫氧化銅的溶度積小于氫氧化鎂的溶度積，所以氫氧化銅先沉淀，據(jù)此解答即可．

解答： 解：（1）工業(yè)合成氨是氮?dú)夂蜌錃庠诖呋瘎�、高溫、高壓條件下反應(yīng)生成氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N₂+3H₂

催化劑   .

高溫高壓

2NH₃ ；
故答案為：N₂+3H₂

催化劑   .

高溫高壓

2NH₃；
（2）合成氨反應(yīng)濃度積=

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

=

0．22

0.01×0.013

=40000=4×10⁴＞K=3.0×10³，所以平衡正向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故答案為：逆反應(yīng)；
（3）a與b相比，a中含有大量的氨氣，因此b中氨氣的轉(zhuǎn)化率大于a中．b與d相比，b中氫氣濃度大，大轉(zhuǎn)化率高；由于正方應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng)，所以增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，c與b相比，相當(dāng)于是在b的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，氮?dú)廪D(zhuǎn)化率增大，故答案為：c；
（4）在氨水溶液中加水稀釋的過程，一水合氨屬于弱電解質(zhì)，加水稀釋NH₃．H₂O的電離程度增大，

c(NH4+)

c(NH3?H2O)c(H+)

=

c(NH4+)

c(NH3?H2O)c(H+)

×

c(OH-)

c(OH-)

=

Kb

Kw

，弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)和離子積常數(shù)隨溫度變化，溫度不變，比值不變；
故答案為：增大；不變；
（5）NH₄⁺水解導(dǎo)致硫酸銨溶液顯酸性，水解方程式為NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，室溫下，在a mol?L^-1的（NH₄）₂SO₄水溶液中pH=5，溶液中c（H⁺）=10^-5mol/L，故溶液中c（OH^-）=10^-9mol/L，根據(jù)電荷守恒有：c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+2c（SO₄^2-），即c（NH₄⁺）+10^-5mol/L=10^-9mol/L+2amol/L，則c（NH₄⁺）=（2a+10^-9-10^-5）mol/L，根據(jù)物料守恒計(jì)算溶液中c（NH₃?H₂O）=2amol/L-（2a+10^-9-10^-5）mol/L=（10^-5-10^-9）mol/L，故NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺的平衡常數(shù)的表達(dá)式為

10-5×(10-5-10-9)

2a+10-9-10-5

，
故答案為：NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；

10-5×(10-5-10-9)

2a+10-9-10-5

；
（6）溶度積常數(shù)越小的物質(zhì)越先沉淀，氫氧化銅的溶度積小于氫氧化鎂的溶度積，所以氫氧化銅先沉淀，銅離子和氨水反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和銨根離子，離子方程式為Cu²⁺+2NH₃?H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺，
故答案為：Cu（OH）₂；Cu²⁺+2NH₃?H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、鹽類水解、水的電離等知識(shí)，為高考常見題型，難度中等，注意把握相關(guān)基本理論的理解和應(yīng)用．