摘要：20．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)如图是N2和H2反应生成2 mol NH3过程中的能量变化示意图.请计算每生成1 mol NH3放出的热量为 . (2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低.而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氨的电化学合成.从而大大提高了氮气和氢气的转化率.电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H2通电(一定条件2NH3.则在电化学合成氨的过程中.阴极反应式为 . (3)在固定体积的密闭容器中.进行如下化学反应: N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),ΔH<0.其化学平衡常数K与t的关系如下表:(已知K＝.c(N2).c(H2).c(NH3)均为平衡浓度) t/K 298 398 498 -- K/(mol·L-1)-2 4.1×106 K1 K2 -- 请完成下列问题: ①试确定K1的相对大小.K1 4.1×106(填写“> .“＝ 或“< ). ②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是 . A．容器内N2.H2.NH3的浓度之比为1:3:2 B．2v(N2)(正)＝v(H2)(逆) C．容器内压强保持不变 D．混合气体的密度保持不变 (4)①NH4Cl溶液呈酸性.这是NH水解的缘故.则NH4Cl溶于重水(D2O)生成的一水合氨和水合氢离子的化学式分别是 . ②室温下.某氨水的pH＝x.某盐酸的pH＝y.x+y＝14且x>11.将上述氨水和盐酸等体积混合后.所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为 . A．c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-) B．c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) C．c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+) D．c(NH)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) 解析:(1)生成1 mol NH3放出的热量＝＝46.1 kJ. (2)N2获得电子生成NH3:N2+6H++6e-===2NH3. (3)①升高温度平衡向逆反应方向移动.K值减小.故K1<4.1×106. (4)①D2O自身发生电离生成的水合氢离子为D3O+.根据水解规律.NH与D2O电离出的OD-结合生成NH3·HDO. ②反应后溶液呈碱性.溶质为NH3·H2O.NH4Cl的混合物.故离子浓度大小顺序为:c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+). 答案:(1)46.1 kJ (2)N2+6H++6e-===2NH3 (3)①< ②C (4)①NH3·HDO和D3O+ ②B

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