题目内容

15．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）图是N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图，请计算每生成1molNH3放出热量为46.1kJ．
（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$\frac{\underline{\;\;\;\;\;通电\;\;\;\;\;}}{一定条件}$2NH3，则在电化学合成氨的过程中，阴极反应式为N2+6H++6e-=2NH3．
（3）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，其化学平衡常数K与t的关系如下表：（已知K=$\frac{C（{N}_{2}）•[C（{H}_{2}）]^{3}}{[C（N{H}_{3}）]^{2}}$，C（N2）、C（H2）、C（NH3）分别为平衡浓度）
t/K298398498…
K/（mol•L-1）-24.1×106K1K2…
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C（填序号字母）．
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，这是由于NH4+水解的缘故．则NH4Cl溶于重水（D2O）生成一水合氨和水合氢离子的化学式是NH3•HDO和D3O+．
②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B
A．C（Cl-）＞C（NH4+）＞C（H+）＞C（OH-）
B．C（NH4+）＞C（Cl-）＞C（OH-）＞C（H+）
C．C（Cl-）＞C（NH4+）＞C（OH-）＞C（H+）
D．C（NH4+）＞C（Cl-）＞C（H+）＞C（OH-）

分析 （1）图是N2和H2反应生成2molNH3过程中放出的热量是427.2kJ-335kJ=92.2kJ，根据热化学方程式的意义来回答；
（2）根据题目信息以及电解池的阴极发生得电子发生还原反应来回答；
（3）①依据反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小分析；
②根据平衡状态的判断依据判断，正逆反应速率相同，各组分含量保持不变；
（4）①根据NH4+水解的本质；
②先确定溶液的成分然后根据盐类的水解和弱电解质的电离来解题．

解答 解：（1）N2和H2反应生成2molNH3过程中放出的热量是427.2kJ-335kJ=92.2kJ，根据热化学方程式的意义，每生成1molNH3放出热量为46.1kJ，故答案为：46.1kJ；
（2）阴极得电子发生还原反应：N2+6H++6e-=2NH3，故答案为：N2+6H++6e-=2NH3，故答案为：N2+6H++6e-=2NH3；
（3）①N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，反应是放热反应，升高温度，平衡逆向进行，平衡常数减小，故答案为：＜；
②N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，反应是气体体积减小的放热反应，
A．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2等于计量数之比，不能证明正逆反应速率相等，故A错误；
B．不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态，3v（正）（N2）=v（逆）（H2）证明反应达到平衡状态，故B错误；
C．容器内压强保持不变，气体的物质的量不变，该反应达平衡状态，故C正确；
D．如果是在密闭容器中反应，质量不变，体积不变，密度始终不变，故D错误；
故选：C．
（4）①盐NH4Cl在水溶液中电离出的NH4+结合重水（D2O）电离出的OD-，生成NH3•HDO，而由重水（D2O）电离出的D+与重水（D2O）结合生成D3O+，故答案为：NH3•HDO和D3O+；
②NH3•H2O是弱电解质，HCl是强电解质，x+y=14，混合液氨水过量，PH＞7，溶液中的溶质为NH3•H2O，NH4Cl，
所以c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（OH-）＞c（H+），故选：B．

点评 本题综合考查学生反应热的计算、电极反应是的书写、平衡状态的判断方法以及盐的水解原理和弱电解质的电离原理的应用知识，属于综合知识的考查，难度不大．

练习册系列答案
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完成下列填空：
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（4）已知：Se+2H2SO4（浓）→2SO2↑+SeO2+2H2O
2SO2+SeO2+2H2O→Se+2SO42-+4H+
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（5）回收得到的SeO2的含量，可以通过下面的方法测定：
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②I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI
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（ii）实验中，准确称量SeO2样品0.1500g，消耗了0.2000mol/L的Na2S2O3溶液25.00mL，所测定的样品中SeO2的质量分数为92.5%．
6．现有下列6种物质：①铝 ②蔗糖  ③CO2  ④H2SO4  ⑤Ba（OH）2  ⑥HCl
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（2）上述物质中有两种物质在水溶液中发生反应，其离子方程式为：H++OH-═H2O，则该反应的化学方程式是Ba（OH）2+2HCl═BaCl2+2H2O；
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（4）写出下列反应方程式：
①；
④．
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D．化学反应的反应热可通过反应物的键能之和减去生成物的键能之和求得

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