Question

运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）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，平衡

 

移动（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化剂

 

反应的△H（填“增大”、“减小”或“不改变”）．
（2）在25℃下，向浓度均为0.1mol?L^-1的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成

 

沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为

 

．
已知25℃时K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_sP[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20．
（3）17℃、1.01×10⁵Pa，密闭容器中N₂O₄和NO₂的混合气体达到平衡时，c（NO₂）=0.0300mol?L^-1、c（N₂O₄）=0.0120mol?L^-1．则反应2NO₂（g）?N₂O₄（g）的平衡常数K=

 

（4）现用一定量的Cu与足量的浓HNO₃反应，制得1.00L已达到上述平衡的N₂O₄和NO₂的混合气体（17℃、1.01×10⁵Pa），理论上至少需消耗Cu

 

克．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,反应热和焓变,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）恒温恒压条件下向平衡体系中通入氩气，体积增大，等效为降低压强，平衡向体积增大的方向移动；
反应热只与始态与状态有关，催化剂改变平衡建立的途径，不影响始态与终态，反应热不变；
（2）Mg（OH）₂、Cu（OH）₂的结构类型相同，溶度积越小，溶解度越小，加入相同的浓度的氨水，最先析出；
（3）依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡浓度是利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到；
（4）计算N₂O₄和NO₂的物质的量，根据电子转移计算Cu的物质的量，根据m=nM计算Cu的质量．

解答： 解：（1）恒温恒压条件下向平衡体系中通入氩气，体积增大，等效为降低压强，平衡向体积增大的方向移动，该反应正反应是体积减小的反应，故平衡向左移动．
反应热只与始态与状态有关，催化剂改变平衡建立的途径，不影响始态与终态，反应热不变，
故答案为：向左，不改变；
（2）Mg（OH）₂、Cu（OH）₂的结构类型相同，Cu（OH）₂溶度积更小，溶解度越小，加入相同的浓度的氨水，Cu（OH）₂最先析出，反应离子方程式为：Cu²⁺+2NH₃．H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺；
故答案为：Cu（OH）₂，Cu²⁺+2NH₃．H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺；
（3）17℃、1.01×10⁵Pa，密闭容器中N₂O₄和NO₂的混合气体达到平衡时，c（NO₂）=0.0300mol?L^-1、c（N₂O₄）=0.0120mol?L^-1．则反应2NO₂（g）?N₂O₄（g）的平衡常数K=

0.0120

0.03002

=13.3L/mol；
故答案为：13.3；
（4）N₂O₄的物质的量=1L×0.012 0mol?L^-1=0.012mol，NO₂的物质的量=1L×0.03 0mol?L^-1=0.03mol，根据电子转移守恒可知，参加反应Cu的物质的量=

0.0300mol×1+0.012mol×2

2

=0.027mol，故参加反应的Cu的质量为0.027mol×64g/mol=1.728g，
故答案为：1.728；

点评：本题考查化学平衡影响因素和计算、平衡常数计算、氧化还原反应计算，难度中等，（4）中注意利用电子转移守恒计算．