题目内容

13.(1)室温时纯水中 c(H+)=c(OH-),向纯水中加入少量下列固体物质:
A、NaOH                 B、Na2SO4               C、NH4Cl
试回答如下问题:
Ⅰ.溶液中H+、OH-浓度变化情况(填“增大”、“减少”、“不变”);
Ⅱ.c(H+)与 c(OH-)大小比较(填“>”、“<”、“=”);
Ⅲ.溶液的酸碱性(填“酸性”、“碱性”、“中性”);
请按上述要求补充完整表中相关内容:
A、NaOHB、Na2SO4C、NH4Cl
c(H+减小增 大
c(OH-不 变
c(H+)与c(OH-)的大小比较=
溶液的酸碱性碱 性酸 性
(2)已知25℃合成氨反应中,1molN2完全转化为NH3时释放的能量为92.4kJ.现将1molN2和3molH2混全置于2L密闭容器中,反应进行到2s末测得NH3为0.4mol.试回答:
①该反应的热化学方方程式为N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
②该反应达到平衡后,升高温度平衡向逆 (填“正”、“逆”)反应方向移动;增大压强平衡向正 (填“正”、“逆”)反应方向移动;加入催化剂平衡不能(填“能”、“不能”)移动;
③前2s内v(H2)为0.15mol/(L•s).

分析 (1)室温时纯水中 c(H+)=c(OH-),加入NaOH固体后,导致c(OH-)增大,水的电离平衡发生移动,引起c(H+)的改变;
加入Na2SO4固体后,由于Na2SO4是强碱强酸的正盐,水的电离平衡没被破坏,由此分析c(H+)和溶液酸碱性;
加入NH4Cl固体后,由于NH4Cl是强酸弱碱盐,能结合水电离出的OH-,据此分析溶液中c(OH-)的改变;
(2)①书写热化学方程式时,反应热与反应物的物质的量成比例,且要标注物质的聚集状态;
②升高温度,平衡向着吸热反应方向移动;增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动;使用催化剂,平衡不移动;
③先求出V(NH3)=$\frac{\frac{n(N{H}_{3})}{V}}{△t}$,然后根据反应速率之比等于计量数之比来计算.

解答 解:(1)室温时纯水中 c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L.
加入NaOH固体后,导致c(OH-)增大,水的电离平衡左移,导致c(H+)减小,故有c(H+)<c(OH-),故②为增大,④为<;
加入Na2SO4固体后,由于Na2SO4是强碱强酸的正盐,水的电离平衡没被破坏,故溶液中的c(H+)和c(OH-)均不变,溶液呈中性,即①不变,⑤呈中性;
加入NH4Cl固体后,由于NH4Cl是强酸弱碱盐,能结合水电离出的OH-,导致溶液中c(OH-)变小,故③为减少;
故答案为:①不变;  ②增大;  ③减少;  ④<;⑤中性;
(2)①书写热化学方程式时,反应热与反应物的物质的量成比例,且要标注物质的聚集状态,由于1molN2完全转化为NH3时释放的能量为92.4kJ,故热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,故答案为:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol;
②由于此反应为放热反应,故升高温度,平衡向着吸热反应方向移动即向逆反应方向移动;此反应正反应方向是气体体积减小的反应,而增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动即向正反应方向移动;使用催化剂,平衡不移动,故答案为:逆,正,不能;
③由于反应进行到2s末测得NH3为0.4mol,故V(NH3)=$\frac{\frac{n(N{H}_{3})}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{2s}$=0.1mol/(L•s),而一个反应中各物质的反应速率之比等于计量数之比,故有:
V(H2)=$\frac{V(N{H}_{3})}{2}×3$=0.15 mol/(L•s),故答案为:0.15 mol/(L•s).

点评 本题考查了外界条件对水的电离平衡的影响、热化学方程式的书写以及平衡的移动,难度不大,注意基础的把握.

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