题目内容
【题目】已知25℃时，电离常数Ka(HF)=3.6×10-4，溶度积常数Ksp（CaF2）=1.46×10-10。现向1 L 0.1mol·L-1HF溶液中加入0.1 mol CaCl2固体（不考虑溶液体积变化），则下列说法中错误的是
A. 原HF溶液c(H+)约为6×10-3mol·L-1
B. 加入 CaCl2后溶液中有CaF2沉淀产生
C. 加入CaCl2后溶液中的c(H+)浓度不变
D. 2HF(aq)+Ca2+(aq)=CaF2(s)+2H+(aq)的平衡常数为K=8.88×102
【答案】C
【解析】A．Ka(HF)=3.6×10-4=
=
，解得c(H+)=6×10-3mol·L-1，故A正确；B．加入0.1 mol CaCl2固体后，c(Ca2+)=0.1 molL-1，c(F-)=
=6×10-3mol/L，则Qc=c2(F-)c(Ca2+)=(6×10-3mol/L)0.1 molL-1=6×10-4＞Ksp，说明有沉淀产生，故B正确；C. 加入CaCl2后，生成CaF2沉淀，c(F-)减小，促进HF电离，溶液中的c(H+)浓度增大，故C错误；D. 2HF(aq)+Ca2+(aq)=CaF2(s)+2H+(aq)的平衡常数为K=
=
×
=
=
=8.88×102，故D正确；故选C。
【题目】氮的固定有三种途径：生物固氮、自然固氮和工业固氮。根据最新“人工固氮”的研究报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分平衡时实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间1 h)：
T/K | 303 | 313 | 323 | 353 |
NH3生成量/(10－6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
相应的化学方程式：2N2(g)＋6H2O(l)
4NH3(g)＋3O2(g) ΔH＝a kJ·mol－1
回答下列问题：
（1）此合成反应的a________0；(填“＞”、“＜”或“＝”)
（2）从323 K到353 K，氨气的生成量减少的可能原因是_______________________________；（3）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议__________________________________________________。
（4）工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，分别研究在T1、T2和T3(T1<T2<T3)三种温度下合成氨气的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和N2的起始组成比(起始时N2的物质的量均为1 mol)与N2平衡转化率的关系。请回答：
①在上述三种温度中，曲线X对应的温度是________。
②a、b、c三点中H2的转化率最小的是_______点、转化率最大的是________点。
③在容积为1.0 L的密闭容器中充入0.30 mol N2(g)和0.80 molH2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为4/7。该条件下反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常数为__________________。
