题目内容
运用化学反应原理研究氮、氯等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）科学家研究在一定条件下通过下列反应制备NH3：
N2（g）+3H2O（l）?2NH3（g）+
O2（g）
①在其他条件相同时，反应中NH3的体积分数（a）在不同温度下随反应时间（t）的变化如图．该反应的平衡常数表达式K= ，该反应中的△H 0（填“＞”“＜”或“=”）．
②某温度下，在2L容积不变的密闭容器中加入1mol N2和6mol H2O（l）发生反应，转化率随时间（f）变化如图．15-20min内，v（NH3）= ．若其他条件不变，在图中画出使用催化剂后N2的转化率随反应时间变化的曲线示意图．
（2）25℃时，某同学将O.1mol?L-1盐酸与0.2mol?L-1氨水等体积混合，所得混合溶液pH 7（填“＞”“＜”或“=”，下同），混合溶液中c（NH4+） c（NH3?H2O）．（25℃时，NH3?H2O的电离常数Kh=1.7×10-5mol?L-1）
（3）25℃时，向O.1mol?L-1的MgCl2溶液中逐滴加入适量0.1mol?L-1氨水，有白色沉淀生成，向反应后的浊液中，继续加入O.1mol?L-1的FeCl3溶液，观察到的现象是 ；上述过程中发生的所有反应的离子方程式为 ．（25℃时，K甲[Mg（OH）2]=1.8×10-11，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38）
（1）科学家研究在一定条件下通过下列反应制备NH3：
N2（g）+3H2O（l）?2NH3（g）+
| 3 |
| 2 |
①在其他条件相同时，反应中NH3的体积分数（a）在不同温度下随反应时间（t）的变化如图．该反应的平衡常数表达式K=
②某温度下，在2L容积不变的密闭容器中加入1mol N2和6mol H2O（l）发生反应，转化率随时间（f）变化如图．15-20min内，v（NH3）=
（2）25℃时，某同学将O.1mol?L-1盐酸与0.2mol?L-1氨水等体积混合，所得混合溶液pH
（3）25℃时，向O.1mol?L-1的MgCl2溶液中逐滴加入适量0.1mol?L-1氨水，有白色沉淀生成，向反应后的浊液中，继续加入O.1mol?L-1的FeCl3溶液，观察到的现象是
考点：产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线,化学平衡的影响因素,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算
专题：基本概念与基本理论
分析：（1）①根据反应方程式结合平衡常数的含义书写；根据温度越高，氨气的体积分数越大分析；
②15-20min内，氮气转化了1mol×（2.2-1.3）%=0.009mol，然后求出生成的氨气，再求反应速率；加入催化剂氮气的转化率不变，反应速率加快；
（2）由于氨水过量，所以溶液显碱性；NH3?H2O在溶液中部分电离；
（3）MgCl2溶液中加氨水会生成氢氧化镁沉淀，再加FeCl3溶液，氢氧化镁沉淀会转化为氢氧化铁沉淀．
②15-20min内，氮气转化了1mol×（2.2-1.3）%=0.009mol，然后求出生成的氨气，再求反应速率；加入催化剂氮气的转化率不变，反应速率加快；
（2）由于氨水过量，所以溶液显碱性；NH3?H2O在溶液中部分电离；
（3）MgCl2溶液中加氨水会生成氢氧化镁沉淀，再加FeCl3溶液，氢氧化镁沉淀会转化为氢氧化铁沉淀．
解答：
解；（1）①已知反应方程式为：N2（g）+3H2O（l）?2NH3（g）+
O2（g），则平衡常数K=
；由图象可知温度越高，氨气的体积分数越大，说明升高温度平衡正移，则正方向为吸热反应，即△H＞0；
故答案为：
；＞；
②15-20min内，氮气转化了1mol×（2.2-1.3）%=0.009mol，则生成的氨气为0.018mol，其反应速率为v=
=0.0018mol?L-1?min-1；加入催化剂氮气的转化率不变，反应速率加快，反应到达平衡的时间缩短，曲线应该在原理曲线的上面，则图为
；
故答案为：0.0018mol?L-1?min-1；；
（2）25℃时，某同学将O.1mol?L-1盐酸与0.2mol?L-1氨水等体积混合，氨水过量，则所得混合溶液显碱性，其pH＞7，反应生成等量的NH3?H2O和NH4Cl，NH3?H2O在溶液中部分电离，则混合溶液中c（NH4+）＞c（NH3?H2O）；
故答案为：＞；＞；
（3）MgCl2溶液中加氨水会生成氢氧化镁白色沉淀，再加FeCl3溶液，氢氧化镁沉淀会转化为氢氧化铁红褐色沉淀，反应发生的方程式为：Mg2++2NH3?H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+、2Fe3+（aq）+3Mg（OH）2（s）=2Fe（OH）3（s）+3Mg2+（aq）；
故答案为：白色沉淀逐渐变成红褐色；Mg2++2NH3?H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+、2Fe3+（aq）+3Mg（OH）2（s）=2Fe（OH）3（s）+3Mg2+（aq）．
| 3 |
| 2 |
c2(NH3)?c
| ||
| c(N2) |
故答案为：
c2(NH3)?c
| ||
| c(N2) |
②15-20min内，氮气转化了1mol×（2.2-1.3）%=0.009mol，则生成的氨气为0.018mol，其反应速率为v=
| ||
| 5min |
；故答案为：0.0018mol?L-1?min-1；
；（2）25℃时，某同学将O.1mol?L-1盐酸与0.2mol?L-1氨水等体积混合，氨水过量，则所得混合溶液显碱性，其pH＞7，反应生成等量的NH3?H2O和NH4Cl，NH3?H2O在溶液中部分电离，则混合溶液中c（NH4+）＞c（NH3?H2O）；
故答案为：＞；＞；
（3）MgCl2溶液中加氨水会生成氢氧化镁白色沉淀，再加FeCl3溶液，氢氧化镁沉淀会转化为氢氧化铁红褐色沉淀，反应发生的方程式为：Mg2++2NH3?H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+、2Fe3+（aq）+3Mg（OH）2（s）=2Fe（OH）3（s）+3Mg2+（aq）；
故答案为：白色沉淀逐渐变成红褐色；Mg2++2NH3?H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+、2Fe3+（aq）+3Mg（OH）2（s）=2Fe（OH）3（s）+3Mg2+（aq）．
点评：本题考查了平衡常数、反应速率的计算、影响速率及平衡的因素、沉淀的转化等，题目涉及的知识点较多，侧重于考查学生对所学知识的综合应用能力，题难度中等．
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