题目内容
【题目】已知氨气在生活、生产、科研中有极广泛用途。
(1)已知反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)═NH2CO2NH4(s)△H=﹣159.5kJ/mol
反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)═CO(NH2)2 (s)+H2O(g)△H= + 116.5kJ/mol
反应Ⅲ:H2O(l)═H2O(g)△H= + 44.0kJ/mol
工业上以CO2、NH3为原料合成尿素和液态水的热化学方程式为___________________,该反应在_________条件下可以自发进行(填“高温”、“低温”或“任何温度下”);
(2)查阅资料可知:常温下,K稳[Ag(NH3)2+]=1.00×107,Ksp[AgCl]=2.50×10﹣10.
①银氨溶液中存在平衡:Ag+(aq)+2NH3(aq)
Ag(NH3)2+ (aq),该反应平衡常数的表达式为K稳=_______________;
②计算得到可逆反应AgCl (s)+2NH3(aq)
Ag(NH3)2+ (aq)+Cl﹣(aq)的化学平衡常数K=_________________________;在1L浓度为1mol/L氨水中最多可以溶解AgCl为_______mol(保留2位有效数字)。
【答案】 2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2 (s) +H2O(l) △H=﹣87 kJ/mol 低温 K=
2.5×10﹣3 0.045
【解析】(1)反应Ⅰ+反应Ⅱ-反应Ⅲ得到:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2 (s) +H2O(l) △H=﹣87 kJ/mol。自发反应的要求是:△G=△H-T△s<0。该反应将气体转化为溶液中溶质,所以△s<0,反应的△H<0。由上,为了使△G小于0,则温度T越低越有利,即该反应在低温下自发。
(2)①反应为:Ag+(aq)+2NH3(aq)
Ag(NH3)2+ (aq),所以平衡常数表达式为K稳=
。
②AgCl (s)+2NH3(aq)
Ag(NH3)2+ (aq)+Cl﹣(aq)的化学平衡常数
在 1L浓度为1mol/L氨水中含有1molNH3,设能溶解Xmol的AgCl。
AgCl (s)+ 2NH3(aq)
Ag(NH3)2+ (aq) + Cl﹣(aq)
起始: 1 0 0
溶解: X 2X X X
平衡: 1-2X X X
所以:
,解得X=0.045。