题目内容
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，则平衡
（2）甲烷在高温下与水蒸气反应的方程式为：CH4+H2O=CO+3H2．已知部分物质燃烧的热化学方程式如下：
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ?mol-1
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566kJ?mol-1
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ?mol-1
又知1molH2O（g）转变为1mol H2O（l）时放出44.0kJ热量．写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式
（3）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
（4）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造新型燃烧电池．请写出该电池的正极反应式
（5）某温度（t℃）时，测得0.01mol?L-1的NaOH溶液的pH=11．在此温度下，将pH=a的H2SO4溶液VaL与pH=b的NaOH溶液VbL混合，若所得混合液为中性，且a+b=12，则Va：Vb=
（6）在25℃下，将a mol?L-1的氨水与0.01mol?L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c（NH4+）=c（Cl-）．则溶液显
．
（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，则平衡
向左
向左
移动（填“向左”“向右”或“不”）；使用催化剂，上述反应的△H不改变
不改变
（填“增大”“减小”或“不改变”）．（2）甲烷在高温下与水蒸气反应的方程式为：CH4+H2O=CO+3H2．已知部分物质燃烧的热化学方程式如下：
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ?mol-1
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566kJ?mol-1
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ?mol-1
又知1molH2O（g）转变为1mol H2O（l）时放出44.0kJ热量．写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ?mol-1
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ?mol-1
．（3）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
Cu（OH）2
Cu（OH）2
沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为2NH3?H2O+Cu2+=Cu（OH）2↓+2NH4+
2NH3?H2O+Cu2+=Cu（OH）2↓+2NH4+
．已知25℃时Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，KsP[Cu（OH）2]=2.2×10-20．（4）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造新型燃烧电池．请写出该电池的正极反应式
N2+6e-+8H+=2NH4+
N2+6e-+8H+=2NH4+
．（5）某温度（t℃）时，测得0.01mol?L-1的NaOH溶液的pH=11．在此温度下，将pH=a的H2SO4溶液VaL与pH=b的NaOH溶液VbL混合，若所得混合液为中性，且a+b=12，则Va：Vb=
1：10
1：10
．（6）在25℃下，将a mol?L-1的氨水与0.01mol?L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c（NH4+）=c（Cl-）．则溶液显
中
中
性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH3?H2O的电离常数Kb=| 10-9 |
| a-0.01 |
| 10-9 |
| a-0.01 |
分析：（1）恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，容器体积增大，反应各组分的浓度减小，等效为降低压强，平衡向气体体积增大的方向移动；
反应热只与始态与状态有关，使用催化剂降低活化能，不影响反应的始态与终态，反应热不变；
（2）写出水液化的热化学方程式，利用盖斯定律书写；
（3）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；氨水过量，氢氧化铜与氨水反应生成四氨合铜络离子；
（4）N2在正极发生还原反应生成NH4+，以此书写电极反应式；
（5）测得0.01mol?L-1的NaOH溶液的pH=11，则Kw=0.01×10-11=10-13，所得混合溶液为中性，VaL×10-amol/L=Vb L×
，故Va：Vb=10a+b-13；
（6）根据电荷守恒判断溶液中氢离子与氢氧根离子浓度的相对大小，进而判断溶液的酸碱性；
溶液中存在平衡NH3．H2O?NH4++OH-，根据溶液的pH值计算溶液中c（OH-），根据氯离子浓度计算c（NH4+），利用物料守恒计算溶液中c（NH3．H2O），代入NH3?H2O的电离常数表达式计算．
反应热只与始态与状态有关，使用催化剂降低活化能，不影响反应的始态与终态，反应热不变；
（2）写出水液化的热化学方程式，利用盖斯定律书写；
（3）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；氨水过量，氢氧化铜与氨水反应生成四氨合铜络离子；
（4）N2在正极发生还原反应生成NH4+，以此书写电极反应式；
（5）测得0.01mol?L-1的NaOH溶液的pH=11，则Kw=0.01×10-11=10-13，所得混合溶液为中性，VaL×10-amol/L=Vb L×
| 10-13 |
| 10-b |
（6）根据电荷守恒判断溶液中氢离子与氢氧根离子浓度的相对大小，进而判断溶液的酸碱性；
溶液中存在平衡NH3．H2O?NH4++OH-，根据溶液的pH值计算溶液中c（OH-），根据氯离子浓度计算c（NH4+），利用物料守恒计算溶液中c（NH3．H2O），代入NH3?H2O的电离常数表达式计算．
解答：解：（1）：（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）已知：①2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566kJ?mol-1
③CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ?mol-1
④H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ?mol-1，
利用盖斯定律，③+④-①×
-②×
可得：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1 kJ?mol-1，
故答案为：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1 kJ?mol-1；
（3）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；2NH3?H2O+Cu2+=Cu（OH）2↓+2NH4+；
（4）N2在正极发生还原反应生成NH4+，电极反应式为N2+6e-+8H+=2NH4+，
故答案为：N2+6e-+8H+=2NH4+；
（5）测得0.01mol?L-1的NaOH溶液的pH=11，则Kw=0.01×10-11=10-13，所得混合溶液为中性，VaL×10-amol/L=Vb L×
，故Va：Vb=10a+b-13=1012-13=1：10，
故答案为：1：10；
（6）根据电荷守恒有c（NH4+）+c（H+）=c（Cl-）+c（OH-），由于c（NH4+）=c（Cl-），故c（H+）=c（OH-），溶液呈中性，故溶液中c（OH-）=10-7mol/L，溶液中c（NH4+）=c（Cl-）=
×0.01mol?L-1=0.005mol?L-1，故混合后溶液中c（NH3．H2O）=
×amol?L-1-0.005mol?L-1=（0.5a-0.005）mol/L，NH3?H2O的电离常数Kb=
=
，
故答案为：中；
．
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）已知：①2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566kJ?mol-1
③CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ?mol-1
④H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ?mol-1，
利用盖斯定律，③+④-①×
| 3 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
故答案为：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1 kJ?mol-1；
（3）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；2NH3?H2O+Cu2+=Cu（OH）2↓+2NH4+；
（4）N2在正极发生还原反应生成NH4+，电极反应式为N2+6e-+8H+=2NH4+，
故答案为：N2+6e-+8H+=2NH4+；
（5）测得0.01mol?L-1的NaOH溶液的pH=11，则Kw=0.01×10-11=10-13，所得混合溶液为中性，VaL×10-amol/L=Vb L×
| 10-13 |
| 10-b |
故答案为：1：10；
（6）根据电荷守恒有c（NH4+）+c（H+）=c（Cl-）+c（OH-），由于c（NH4+）=c（Cl-），故c（H+）=c（OH-），溶液呈中性，故溶液中c（OH-）=10-7mol/L，溶液中c（NH4+）=c（Cl-）=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 10-7×0.005 |
| 0.5a-0.005 |
| 10-9 |
| a-0.01 |
故答案为：中；
| 10-9 |
| a-0.01 |
点评：题目综合性较大，涉及化学平衡影响因素及计算、热化学方程式书写、溶度积、溶液酸碱性判断、电离平衡常数计算等，是对学生综合运用知识分析解决问题能力的考查，（5）为易错点，需要先计算水的离子积．
练习册系列答案
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