Question

氮及其化合物與我們的吃、穿、住、行、健康等都有著密切的聯(lián)系，也是高中化學(xué)學(xué)習(xí)中重要的一部分．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）一定條件下，向一個(gè)2L的密閉容器中充入2molN₂和6molH₂，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)放出93kJ熱量，生成NH₃的濃度為1mol/L，試寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

．
（2）現(xiàn)有一支l0mL的試管，充滿(mǎn)NO倒置于水槽中，向試管中緩緩?fù)ˋ-定量氧氣，當(dāng)試管內(nèi)液面穩(wěn)定時(shí)，剩余氣體2mL．則通入氧氣的體積可能為

 

．
（3）一定條件下，某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：4NH₃（g）+5O₂g）?4NO（g）+6H₂O（g）．

起始濃度（mol． L-1）	c（ NH3）	c（ O2）	c（ NO）	c（ H20）
甲	1	2	0	0
乙	2	4	0	0
丙	0.5	x	y	z

①恒溫恒容下，平衡時(shí)NH₃的轉(zhuǎn)化率甲

 

乙．（填“＞”、“、”或“＜”）
②恒溫恒容下，若要使丙與甲平衡時(shí)各組分濃度相同，則x=

 

，y=

 

，z=

 

．
（4）向容積相同、溫度分別為T(mén)₁和T₂的兩個(gè)密閉容器中分別充入等量NO₂，發(fā)生反應(yīng)：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0．恒溫恒容下反應(yīng)相同時(shí)間后，分別測(cè)定體系中NO₂的百分含量分別為a₁和a₂；已知T₁＜T₂，則a₁

 

a₂．
A．大于    B．小于    c．等于    D．以上都有可能
（5）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將干燥純凈的氨和二氧化氮?dú)怏w分別完成噴泉實(shí)驗(yàn)后所得溶液等體積混合，反應(yīng)后溶液中的離子濃度關(guān)系正確的是

 

．
A．c（NO^-₃）＞c（NH⁺₄）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
B．c（NH⁺₄）＞c（NO^-₃）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
C．c（H⁺）=c（OH^-）+c（NH₃．H₂O）
D．c（NH₄⁺）+c（NH₃．H₂O）=1.5c（NO^-₃）

Answer 1

分析：（1）由生成NH₃的濃度為1mol/L，則生成1mol/L×2L=2molNH₃放出的熱量為93kJ，以此來(lái)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)反應(yīng)方程式；
（2）根據(jù)4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃及剩余氣體可能為NO或氧氣來(lái)分析；
（3）①乙中的物質(zhì)的量比甲的大，利用壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響來(lái)分析；
②根據(jù)等效平衡可知，丙中轉(zhuǎn)化為起始量與甲中的起始量相同；
（4）恒溫恒容下反應(yīng)相同時(shí)間，T₁＜T₂，兩個(gè)密閉容器中分別充入等量NO₂，由pV=nRT可知，兩個(gè)容器中的壓強(qiáng)可能相等或不等；
（5）完成噴泉實(shí)驗(yàn)后所得溶液等體積混合后生成硝酸銨，利用電離及水解來(lái)分析．

解答：解：（1）由生成NH₃的濃度為1mol/L，則生成1mol/L×2L=2molNH₃放出的熱量為93kJ，
則熱化學(xué)反應(yīng)方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-93kJ/mol，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-93kJ/mol；
（2）由4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃可知，若剩余氣體為NO，則氧氣為（10mL-2mL）×

3

4

=6mL，
若剩余氣體為氧氣，則10mLNO完全轉(zhuǎn)化為硝酸，氧氣為7.5mL+2mL=9.5mL，
故答案為：6mL或9.5mL；
（3）①乙中的物質(zhì)的量比甲的大，壓強(qiáng)越大，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)的程度大，則乙的轉(zhuǎn)化率小，故答案為：＞；
②根據(jù)等效平衡可知，丙中轉(zhuǎn)化為起始量與甲中的起始量相同，則
   4NH₃（g）+5O₂g）?4NO（g）+6H₂O（g），
起始1        2
丙 0.5       x         y         z
則0.5+y=1，0.5+

4

6

z=1，x+

5

6

z=2，解得x=1.375，y=0.5，z=0.75，
故答案為：1.375；0.5；0.75；
（4）恒溫恒容下反應(yīng)相同時(shí)間，T₁＜T₂，兩個(gè)密閉容器中分別充入等量NO₂，由pV=nRT可知，兩個(gè)容器中的壓強(qiáng)相等時(shí)，
a₁=a₂，
若P₁＞P₂，a₁，＞a₂，
若P₁＜P₂，a₁，＜a₂，則以上都有可能，
故答案為：D；
（5）完成噴泉實(shí)驗(yàn)后所得溶液等體積混合后生成硝酸銨，NH₄NO₃═NH₄⁺+NO₃^-，NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺，
則c（NO^-₃）＞c（NH⁺₄）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故A正確，而B(niǎo)錯(cuò)誤；
由質(zhì)子守恒可知，c（H⁺）=c（OH^-）+c（NH₃．H₂O），故C正確；由物料守恒可知，c（NH₄⁺）+c（NH₃．H₂O）=c（NO^-₃），故D錯(cuò)誤；
故答案為：AC．

點(diǎn)評(píng)：本題較難，考查熱化學(xué)反應(yīng)方程式、化學(xué)平衡、電離、水解、離子濃度的比較、NO的化學(xué)性質(zhì)等，綜合性強(qiáng)，（4）是學(xué)生解答的難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)．