Question

2．（1）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工、农业生产和生活中有着重要作用．
①图1是一定的温度和压强下N₂和H₂反应生成1molNH₃过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学反应方程式：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-2（b-a）kJ•mol^-1．（△H的数值用含字母a、b的代数式表示）
②在25°C时，将x mol•L^-1的氨水与y mol•L^-1的盐酸等体积混合，反应后溶液显中性，则反应后的溶液中：c（NH₄⁺）=c（Cl^-）（填“＞”、“＜”或“=”）
（2）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在．在25°C时，向0.1mol•L^-1的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1mol•L^-1的硝酸银溶液，有白色沉淀生成，向反应后的浊液中，继续加入0.1mol•L^-1的NaI溶液，看到的现象是白色沉淀转变为黄色沉淀，产生该现象原因是（用离子方程式表示）AgCl（s）+I^-（aq）=AgI（s）+Cl^-（aq）．
（3）图2为一电化学装置，电极分别为铁棒和碳棒．U形管中盛有电解质溶液．
①若U形管中盛有饱和食盐水，打开K₂，闭合K₁，铁棒为阴 极，碳棒上的电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑．
②若U形管中是含Cr₂O₇^2-的酸性废水，通过该装置可以除去Cr₂O₇^2-离子．闭合K₂，打开K₁，阳极区所发生的反应有：Fe-2e^-=Fe²⁺和6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O （写离子反应方程式）

Answer 1

分析 （1）①由图可知，合成氨为放热反应，且生成1mol氨气时放热为（b-a）kJ，结合物质的状态及焓变书写化学方程式；
②反应后溶液显中性，c（H⁺）=c（OH^-），结合电荷守恒式分析；
（2）发生沉淀的转化，向Ksp更小的方向移动；
（3）①若U形管中盛有饱和食盐水，打开K₂，闭合K₁，Fe与电源负极相连为阴极，阳极上氯离子失去电子；
②若U形管中是含Cr₂O₇^2-的酸性废水，通过该装置可以除去Cr₂O₇^2-离子．闭合K₂，打开K₁，Fe与电源正极相连为阳极，阳极上Fe失去电子，且亚铁离子与Cr₂O₇^2-发生氧化还原反应．

解答 解：（1）①由图可知，N₂和H₂反应生成1molNH₃放出的热量为（b-a）kJ，该反应的热化学反应方程式为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-2（b-a）kJ•mol^-1，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-2（b-a）kJ•mol^-1；
②将n mol•L^-1的氨水与m mol•L^-1的盐酸等体积混合，反应后的溶液呈中性，c（H⁺）=c（OH^-），根据溶液的电荷守恒：c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），可知c（NH₄⁺）=c（Cl^-），
故答案为：=；
（2）白色沉淀为AgCl，向反应后的浊液中，继续加入0.1mol•L^-1的NaI溶液，看到的现象是白色沉淀转变为黄色沉淀，发生离子反应为AgCl（s）+I^-（aq）=AgI（s）+Cl^-（aq），
故答案为：白色沉淀转变为黄色沉淀；AgCl（s）+I^-（aq）=AgI（s）+Cl^-（aq）； 
（3）①若U形管中盛有饱和食盐水，打开K₂，闭合K₁，Fe与电源负极相连为阴极，阳极上氯离子失去电子，阳极反应为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
故答案为：阴；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
②若U形管中是含Cr₂O₇^2-的酸性废水，通过该装置可以除去Cr₂O₇^2-离子．闭合K₂，打开K₁，Fe与电源正极相连为阳极，阳极上Fe失去电子，且亚铁离子与Cr₂O₇^2-发生氧化还原反应，则阳极区所发生的反应有：Fe-2e^-=Fe²⁺和6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案为：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O．

点评 本题考查较综合，涉及热化学方程式、酸碱混合、沉淀转化及电解，为高频考点，把握图中能量变化、电荷守恒、沉淀转化的原理、电极反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意化学反应原理的应用，题目难度不大．