题目内容
合成氨反应（N2（g）+3H2（g）?2NH3（g））在工业生产中的大量运用，满足了人口的急剧增长对粮食的需求，也为化工生产提供了足够的原料．按要求回答下列问题：
（1）合成氨反应的能量变化如图所示，则该反应的热化学方式为： ．
（2）在温度恒定为298K，体积恒定为10L的密闭容器中加入氢气、氮气的物质的量分别为0.7mol、0.6mol，平衡时测得氮气的转化率为
，则此温度下题给该反应的平衡常数K= ．（3）标况下，若将22.4mL的氨气通入100mLpH为2的盐酸中，则溶液中各离子浓度的顺序由大到小为 ．
（4）将氨气通入盛有CaSO4悬浊液的沉淀池中，再通入足量的CO2，过滤后即可得到（NH4）2SO4．该过程的化学方程式为 ，由此可知Ksp（CaSO4） Ksp（CaCO3）（填“大于”、“小于”或“等于”）
【答案】分析：（1）依据图象分析判断，反应焓变=断裂化学键吸收能量-反应物形成化学键放出能量=508-600=-92KJ/mol；依据热化学方程式书写，标注物质聚集状态和对应反应焓变；
（2）依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算得到；
（3）依据1molNH3和10-3molHCl反应生成NH4Cl，氨气过量分析判断溶液中离子浓度；
（4）依据将氨气通入盛有CaSO4悬浊液的沉淀池中，再通入足量的CO2，过滤后即可得到（NH4）2SO4．反应是生成硫酸铵和碳酸氢钠，配平书写化学方程式；依据沉淀转化分析判断溶度积常数大小，氨气在溶液中与二氧化碳反应生成碳酸铵，过滤可得（NH4）2SO4，沉淀为CaCO3，说明CaCO3更难溶，CaSO4与CaCO3的构成类型相同为AB型，相同类型溶解度越小，溶度积越小．；
解答：解：（1）体积图象分析可知反应的焓变为-92KJ/mol，反应的热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92KJ/mol；
故答案为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92KJ/mol；
（2）依据化学平衡三段式列式计算，体积恒定为10L的密闭容器，平衡时测得氮气的转化率为
，
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）
起始量（mol） 0.6 0.7 0
转化量（mol） 0.6×
0.6 0.4
平衡量（mol） 0.4 0.1 0.4
K=
=
=4×104；
故答案为：4×104；
（3）1molNH3和10-3molHCl反应生成NH4Cl，溶液中氯化铵物质的量为10-3mol，一水合氨物质的量1-0.001=0.999mol；所以溶液中离子浓度大小为：c（NH4+）＞c（OH-）＞c（Cl-）＞c（H+）；
故答案为：c（NH4+）＞c（OH-）＞c（Cl-）＞c（H+）；
（4）将氨气通入盛有CaSO4悬浊液的沉淀池中，再通入足量的CO2，过滤后即可得到（NH4）2SO4．沉淀为CaCO3，说明CaCO3更难溶，CaSO4与CaCO3的构成类型相同为AB型，相同类型溶解度越小，溶度积越小，故Ksp（CaSO4）＞Ksp（CaCO3），该过程的化学方程式为：CaSO4+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4；
故答案为：CaSO4+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4；＞；
点评：本题考查热化学方程式书写方法，化学平衡的计算应用，平衡常数概念计算，溶液中离子浓度大小比较，沉淀转化原理的分析应用，题目难度中等．
（2）依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算得到；
（3）依据1molNH3和10-3molHCl反应生成NH4Cl，氨气过量分析判断溶液中离子浓度；
（4）依据将氨气通入盛有CaSO4悬浊液的沉淀池中，再通入足量的CO2，过滤后即可得到（NH4）2SO4．反应是生成硫酸铵和碳酸氢钠，配平书写化学方程式；依据沉淀转化分析判断溶度积常数大小，氨气在溶液中与二氧化碳反应生成碳酸铵，过滤可得（NH4）2SO4，沉淀为CaCO3，说明CaCO3更难溶，CaSO4与CaCO3的构成类型相同为AB型，相同类型溶解度越小，溶度积越小．；
解答：解：（1）体积图象分析可知反应的焓变为-92KJ/mol，反应的热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92KJ/mol；
故答案为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92KJ/mol；
（2）依据化学平衡三段式列式计算，体积恒定为10L的密闭容器，平衡时测得氮气的转化率为
，N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）
起始量（mol） 0.6 0.7 0
转化量（mol） 0.6×
0.6 0.4平衡量（mol） 0.4 0.1 0.4
K=
==4×104；故答案为：4×104；
（3）1molNH3和10-3molHCl反应生成NH4Cl，溶液中氯化铵物质的量为10-3mol，一水合氨物质的量1-0.001=0.999mol；所以溶液中离子浓度大小为：c（NH4+）＞c（OH-）＞c（Cl-）＞c（H+）；
故答案为：c（NH4+）＞c（OH-）＞c（Cl-）＞c（H+）；
（4）将氨气通入盛有CaSO4悬浊液的沉淀池中，再通入足量的CO2，过滤后即可得到（NH4）2SO4．沉淀为CaCO3，说明CaCO3更难溶，CaSO4与CaCO3的构成类型相同为AB型，相同类型溶解度越小，溶度积越小，故Ksp（CaSO4）＞Ksp（CaCO3），该过程的化学方程式为：CaSO4+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4；
故答案为：CaSO4+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4；＞；
点评：本题考查热化学方程式书写方法，化学平衡的计算应用，平衡常数概念计算，溶液中离子浓度大小比较，沉淀转化原理的分析应用，题目难度中等．
练习册系列答案
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