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【题目】NH4Al(SO4)2、NH4HSO4用途广泛。请回答下列问题:

(1)常温时,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH=3。则溶液中c(NH4+)+c(NH3·H2O)_______c (Al3+) + c[Al(OH)3](填“﹥”、“﹤”或“=”);2c(SO42-)- c(NH4+)-3c(Al3+)=________mol·L-1(填数值)。

(2)80℃时,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH小于3,分析导致pH随温度变化的原因是________________________ (用离子方程式并结合文字叙述回答)。

(3)常温时,向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。向NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液到a点的过程中,发生反应的离子方程式为__________________。

(4)浓度均为0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液和NH4HSO4溶液,其中______溶液c(NH4+)大。

【答案】 = l.0×l0-3(或l.0×l0-3-l.0×l0-11) Al3+、NH4+存在水解平衡:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+、NH4++H2O NH3·H2O+H+,升高温度其水解程度增大,c(H+)增大,pH减小 H++OH-=== H2O NH4HSO4

【解析】(1)本题考查物料守恒和电荷守恒,根据物料守恒,以及NH4Al(SO4)2,推出c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Al3+)+c[Al(OH)3],根据电荷守恒,c(NH4+)+3c(Al3+)+c(H+)=c(OH-)+2c((SO42-),因此有2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=10-3-10-11;(2)本题考查影响盐类水解的因素,NH4Al(SO4)2溶液显酸性,是因为存在NH4++H2ONH3·H2O+H+、Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,盐类水解是吸热反应,升高温度,促进水解,c(H+)增大,pH减小;(3)本题考查滴定实验,NH4HSO4的电离方程式为NH4HSO4=NH4++H++SO42-,H+结合OH-能力强于NH4+,在a点时通入NaOH的体积为100mL,恰好中和NH4HSO4电离出H+,因此离子反应方程式为H++OH-=H2O;(4)本题考查影响盐类水解的因素,Al3+、H+都抑制NH4+的水解,H+抑制NH4+水解能力强,即NH4HSO4溶液中c(NH4+)大。

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(1)已知破坏1mol共价键需要的能量如表所示

H-H

N-H

N-N

N≡N

435.5kJ

390.8kJ

163kJ

945.8kJ

则△H=__________。

(2)在恒温、恒压容器中,按体积比1:3加入N2和H2进行合成氨反应,达到平衡后,再向容器中充入适量氨气,达到新平衡时,c(H2)将__________(填“增大”、“减小”、或“不变”,后同);若在恒温、恒容条件下c(N2)/c(NH3)将________。

(3)在不同温度、压强和使用相同催化剂条件下,初始时N2、H2分别为0.1mol、0.3mol 时,平衡混合物中氨的体积分数(φ)如图所示。

①其中,p1、p2和p3由大到小的顺序是_______,原因是___________________。

②若在250℃、p1条件下,反应达到平衡时的容器体积为1L,则该条件下合成氨的平衡常数K=____(结果保留两位小数)。

(4)H2NCOONH4是工业由氨气合成尿素的中间产物。在一定温度下、体积不变的密闭容器中发生反应H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),能说明该反应达到平衡状态的是_____(填序号)

①每生成34g NH3的同时消耗44g CO2 ②混合气体的密度保持不变

③NH3的体积分数保持不变 ④混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤c(NH3):c(CO2)=2:1

(5)科学家发现,N2和H2组成的原电池合成氨与工业合成氨相比具有效率高,条件易达到等优点。其装置如图所示、写出该原电池的电极反应:________________、_____________,若N2来自于空气,当电极B到A间通过2molH+时理论上需要标况下空气的体积为_________(结果保留两位小数)。

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