Question

【题目】氮是第二周期VA族元素，形成的[Cu(NH3)4](OH)2、N2H4、NH3等多种含氮化合物有着厂之的用途。回答下列问题，

(1)画出氮的原子结构示意图：___________。

(2)制备铜氨溶液的方法有多种，其中一种的反应原理为：Cu(OH)2(s)+2NH3·H2O+ 2NH4+[Cu(NH3)4]2+ (深蓝色)+ 4H2O.向盛有少量Cu(OH)2固体的试管中加入14 mol/L的氨水，得到悬浊液，此时若加入适量的硫酸铵固体，发生反应的现象为________，其原因是__________。

(3)肼(N2H4)又称联氨，常温下是一种可燃性液体，其燃烧热较大且产物对环境无污染，常用作火箭燃料。

已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1;

2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH2;

2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH3;

则反应:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O ΔH=_____(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。

(4)某温度下，分别向三个体积为20L的密闭容器中充入1molN2和2.6molH2分别保持恒温恒容、恒温恒压和绝热恒容，均发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。三个容器(分别用a、b、c表示)中N的转化率(α)与反应时间(t)的关系如图所示。

①下列表示恒容时反应已达到平衡状态的是______ (填字母)

A.氨气的浓度不再变化

B.x(H2)=3v(N2)

C.c(N2)/c(NH3)的值不再变化

D.α(N2)=16.7%

②图中代表反应在绝热恒容容器中进行的曲线是______(填“a”“b”或“c”)。

③b容器中，M点v正_____(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。

④曲线a代表的条件下该反应的平衡常数K=__________。

Answer 1

【答案】 固体溶解,得到深蓝色溶液 加入硫酸铵固体,增大了NH4+的浓度,使上述平衡向生成铜氨离子的方向移动 1/2(ΔH1+ΔH2+ΔH3) AC c 大于 10

【解析】(1)氮为7号元素，其原子结构示意图为：；(2) 制备铜氨溶液的方法有多种，其中一种的反应原理为：Cu(OH)2(s)+2NH3·H2O+ 2NH4+[Cu(NH3)4]2+ (深蓝色)+ 4H2O.向盛有少量Cu(OH)2固体的试管中加入14 mol/L的氨水，得到悬浊液，此时若加入适量的硫酸铵固体，发生反应的现象为固体溶解,得到深蓝色溶液，其原因是加入硫酸铵固体,增大了NH4+的浓度,使上述平衡向生成铜氨离子的方向移动；(3)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1;

②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH2;

③2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH3;

根据盖斯定律，由得反应:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O ΔH= (ΔH1+ΔH2+ΔH3)；(4) ①A.氨气的浓度不再变化，说明反应已达平衡状态，选项A正确；B.没有说明正逆反应速率，反应一开始就一直按v(H2)=3v(N2)这种关系进行，无法说明反应达平衡状态，选项B错误；C.c(N2)/c(NH3)的值不再变化，则各反应物的浓度不再变化，反应达到平衡状态，选项C正确；D.α(N2)=16.7%，没有说明是哪个容器的反应，不一定达到平衡状态，选项D错误。答案选AC；②反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0为气体体积缩小的放热反应，开始投料为氮气和氢气，则恒温恒压反应进行容器体积变小相当于增大压强，平衡向正方向进行，氮气的转化率最大，为a；反应放热，绝热恒容体系温度升高，与恒温恒容比平衡向逆反应方向移动，氮气的转化率降低，为c；③b容器中，M点反应还没达平衡，还在向正方向进行，v正大于v逆；④对于同一反应，温度相同，平衡常数相同，故曲线a代表的条件下该反应的平衡常数K与曲线b的相同，b中氮气的平衡转化率为20%,故

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

开始时的浓度(mol/L) 0.05 0.13 0

改变的浓度(mol/L) 0.01 0.03 0.02

平衡时的浓度(mol/L) 0.04 0.10 0.02

平衡常数。