Question

（2011?枣庄模拟）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：
（1）常温下，某氨水的pH=12，则水电离的c（OH^-）=

1×10^-12mol/L

．若向该氨水中加入等体积、等物质的量浓度的盐酸，此时溶液中水电离的程度

大于

（填“大于”、“等于”或“小于”）氨水中水的电离程度．
（2）合成氨反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则平衡

向左

移动（填“向左”、“向右”或“不”）．
（3）一定温度下，在密闭容器中可发生下列反应：2N₂O₅（g）?4NO₂（g）+O₂（g）．下表为反应在T₁温度下的部分实验数据：

T/s	0	500	1000
c（N2O5）/mol?L-1	5.00	3.50	2.42

则500s内N₂O₅的分解速度v（N₂O₅）=

3×10^-3mol?L^-1?s^-1

；降温至T₂，反应进行1000s时测得c（NO₂）=4.98mol?L^-1，则反应
N₂O₅（g）?NO₂（g）+O₂（g）的△H

＜

0．（填“＞”、“=”、“＜”）．
（4）最近美国Simons等科学家发明了使NH₃直接用于燃料电池的方法，其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入NH₃．其电池反应式为：4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O．你认为电解质溶液应显

碱性

（填“酸性”、“中性”或“碱性”），写出正极的电极反应方程式

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

．

Answer 1

分析：（1）根据常温下Kw=1×10^-14，即c（H⁺）×c（OH^-）=1×10^-14，以及H₂OH⁺+OH^-计算；先根据氨水抑制了水的电离，氨水与等体积、等物质的量浓度的盐酸反应生成氯化铵，氯化铵水解促进了水的电离；
（2）由恒温、恒压条件下向平恒体系中通入氩气，则反应体系的体积增大；
（3）根据V=

△C

△t

来解答；根据温度对速率和平衡的影响；
（4）根据NH₃不能与电解质反应及正极得到电子化合价升高来分析．

解答：解：（1）常温下Kw=1×10^-14，则pH=12的氨水中c（OH^-）=1×10^-2mol/L，由c（H⁺）×c（OH^-）=1×10^-14，得c（H⁺）=1×10^-12mol/L，又H₂OH⁺+OH^-，
所以由水电离的c（OH^-）=c（H⁺）=1×10^-12mol/L，氨水显碱性，抑制了水的电离，氨水与等体积、等物质的量浓度的盐酸反应生成氯化铵，氯化铵水解促进了水的电离，
故答案为：1×10^-12mol/L；大于；
（2）恒温、恒压条件下向平恒体系中通入氩气，则反应体系体积增大，相当于压强减小，则平衡向气体体积增大的方向移动，即左移，故答案为：向左；
（3）分解速度v（N₂O₅）=

1.50mol?L -1

500s

=3×10^-3mol?L^-1?s^-1，根据温度越低，化学反应速率越慢，若反应都未达到平衡，T₂温度时1000s时c（NO₂）应小于高温时1000s时c（NO₂），而实际上1000s时c（NO₂）=4.98mol?L^-1应大于高温时1000s时c（NO₂）=4.84mol?L^-1，说明降低温度平衡正向移动，正反应方向放热，△H＜0，
故答案为：3×10^-3mol?L^-1?s^-1；＜；
（4）因NH₃能与水反应，所以溶液呈碱性，因正极得到电子化合价升高，所以电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：碱性；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

点评：本题主要考查了化学平衡、热化学和电化学的知识，有一定的难度，问题（3）是本题的易错点．