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

向左

移动（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化剂

不改变

反应的△H（填“增大”“减小”或“不改变”）．
（2）已知：O₂（g）═O

+ 2

（g）+e^-△H₁=1175.7kJ?mol^-1
PtF₆（g）+e^-═PtF

- 6

（g）△H₂=-771.1kJ?mol^-1
O₂PtF₆（s）═O

+ 2

（g）+PtF

- 6

（g）△H₃=482.2kJ?mol^-1
则反应：O₂（g）+PtF₆（g）═O₂PtF₆（s）的△H=

-78.2

kJ?mol^-1
（3）已知25℃时，K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20．
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

沉淀 （填物质的化学式），生成该沉淀的离子方程式为

Cu²⁺+2NH₃?H₂O?Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺

．
（4）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（NH

+ 4

）=c（Cl^-），则溶液显

中性

性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH₃?H₂O的电离常数K_b=

10-9

a-0.01

．

Answer 1

分析：（1）合成氨的反应是放热反应恒温恒压通入氩气，体积增大压强减小，平衡向左移动；催化剂改变反应速率不改变化学平衡；
（2）依据盖斯定律结合热化学方程式计算得到所需热化学方程式；
（3）根据溶度积常数确定先沉淀的物质，溶度积常数越小的物质越先沉淀，铜离子和氨水反应生成氢氧化铜和铵根离子；
（4）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）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体积增大压强减小，平衡向左移动；催化剂改变反应速率不改变化学平衡，反应的焓变不变；
故答案为：向左；不改变；
（2）①O₂（g）═O

+ 2

（g）+e^-△H₁=1175.7kJ?mol^-1
②PtF₆（g）+e^-═PtF

- 6

（g）△H₂=-771.1kJ?mol^-1
③O₂PtF₆（s）═O

+ 2

（g）+PtF

- 6

（g）△H₃=482.2kJ?mol^-1
依据盖斯定律，①+②-③得到：O₂（g）+PtF₆（g）═O₂PtF₆（s）△H=-78.2KJ/mol
则反应：O₂（g）+PtF₆（g）═O₂PtF₆（s）的△H=-78.2KJ/mol
故答案为：-78.2；
（3）溶度积常数越小的物质越先沉淀，氢氧化铜的溶度积小于氢氧化镁的溶度积，所以氢氧化铜先沉淀，铜离子和氨水反应生成氢氧化铜沉淀和铵根离子，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⁺；
（4）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

×0.01mol?L^-1=0.005mol?L^-1，
故混合后溶液中c（NH₃．H₂O）=

1

2

×amol?L^-1-0.005mol?L^-1=（0.5a-0.005）mol/L，
NH₃?H₂O的电离常数K_b=

10-7×0.005

0.5a-0.005

=

10-9

a-0.01

，
故答案为：

10-9

a-0.01

．

点评：本题考查影响化学平衡的因素、溶液酸碱性判断、电离平衡常数计算等，是对知识的综合运用，难度中等，（4）中注意离子浓度的计算．