Question

【题目】目前工业合成氨的原理是：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣93.0kJ/mol；
另据报道，一定条件下：2N2（g）+6H2O（l）4NH3（g）+3O2（g）△H=+1530.0kJ/mol．
（1）氢气的燃烧热△H=kJ/mol．
（2）在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应，下列说法正确的是 ．
A.气体体积不再变化，则已平衡
B.气体密度不再变化，尚未平衡
C.平衡后，往装置中通入一定量Ar，压强不变，平衡不移动
D.平衡后，压缩装置，生成更多NH3
（3）在恒温恒容装置中进行合成氨反应．
①表示N2浓度变化的曲线是 ．
②前25min 内，用H2浓度变化表示的化学反应速率是 ．
③在25min末刚好平衡，则平衡常数K= ．
（4）在第25min 末，保持其它条件不变，升高温度，在第35min末再次平衡．平衡移动过程中H2浓度变化了1.5molL﹣1 ， 在图中画出第25min～40min NH3浓度变化曲线 ．

（5）已知常温下，NH4+的水解常数为1.0×10﹣9 ， 则0.1mol/L NH4Cl溶液pH= ． （忽略NH4+水解对NH4+浓度的影响）

Answer 1

【答案】
（1）﹣286.0
（2）A,D
（3）C,0.12mol/（L?min）,0.15
（4）
（5）5
【解析】解：（1）燃烧热为1mol物质完全燃烧得到稳定氧化物所释放的热量，第一个反应× ﹣第二个反应× ，即可得到氢气的燃烧热方程式：H2（g）+ O2（g）= H2O（l），△H=﹣﹣286.0kJ/mol，
所以答案是：﹣286.0；
（2）A．合成氨反应前后气体体积不同，当体积不变时，得到化学平衡状态，故A正确；

B． ，气体质量不变，由于反应前后气体体积不同，恒压容器气体体积可变，化学平衡移动时，密度随之变化，当密度不变时，达到化学平衡状态，故B错误；

C．充入Ar，容器压强不变，则：N2、H2、和NH3浓度降低，反应物浓度降低大，化学平衡向逆反应方向移动，故C错误；

D．平衡时，压缩体积，压强增大，化学平衡向正反应方向移动，NH3浓度增大，故D正确；

故选：AD；
（3）①根据合成氨化学方程式判断，N2为反应物，且浓度变化比H2浓度变化较小，可知曲线C为N2浓度的变化曲线，
所以答案是：C；

②前25min 内，H2浓度由6.0 mol/L变为3.0 mol/L，v= = =0.12 mol/（Lmin）
所以答案是：0.12 mol/（Lmin）；

③25min末时，N2浓度为1.0mol/L，H2浓度为3.0mol/L，NH3浓度为2.0mol/L，化学平衡常数为K= = =0.15，
所以答案是：0.15；
（4）合成氨为放热反应，升高温度化学平衡向逆反应方向移动，即NH3浓度由2.0molL﹣1变为了1.5molL﹣1，且温度刚升高时，浓度变化较快，
所以答案是： ；
（5）水解方程式为： ，写出水解平衡常数表达式为： ，氢离子浓度与一水合氨浓度相同，即 =1.0×10﹣9，[NH4+]=0.1mol/，计算得[H+]=1.0×10﹣5，pH=5，
所以答案是：5．
【考点精析】关于本题考查的化学平衡常数的含义和化学平衡状态本质及特征，需要了解指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度不变的状态；化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）才能得出正确答案．