题目内容
以下是处于研究阶段的“人工固氮”的新方法．N2在催化剂表面与水发生反应：
2N2（g）+6H2O（l）?4NH3（g）+3O2（g）-1530.4kJ
完成下列填空：
（1）该反应平衡常数的表达式K= ．在答题纸的坐标图中画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注．
（2）上述反应达到平衡后，保持其他条件不变，升高温度，重新达到平衡时 ．
a．平衡常数K增大 b．H2O的浓度减小
c．容器内的压强增大 d．v逆（O2）减小
（3）部分实验数据见下表（条件：2L容器、催化剂、光、N2 1mol、水3mol、反应时间3h）：
第四组容器中3小时内以NH3表示的平均反应速率是 ．第四组容器内NH3生成量最小的可能原因是 ．
（4）若用该反应进行工业生产，请选择适宜的条件 ．
（5）氨水是实验室最常用的弱碱．
①向滴有少量酚酞试液的稀氨水，加入少量的NH4Cl晶体，可观察到 ，则证明-水合氨是弱电解质．
②向盐酸中滴加氨水至过量，该过程中离子浓度大小关系可能正确的是 ．
a．c（Cl-）=c（NH4+）＞c（H+）=c（OH-） b．c（Cl-）＞c（NH4+）=c（OH-）＞c（H+）
c．c（NH4+）＞c（OH-）＞c（Cl-）＞c（H+） d．c（OH-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（Cl-）
2N2（g）+6H2O（l）?4NH3（g）+3O2（g）-1530.4kJ
完成下列填空：
（1）该反应平衡常数的表达式K=
（2）上述反应达到平衡后，保持其他条件不变，升高温度，重新达到平衡时
a．平衡常数K增大 b．H2O的浓度减小
c．容器内的压强增大 d．v逆（O2）减小
（3）部分实验数据见下表（条件：2L容器、催化剂、光、N2 1mol、水3mol、反应时间3h）：
| 序号 | 第一组 | 第二组 | 第三组 | 第四组 |
| t/℃ | 30 | 40 | 50 | 80 |
| NH3生成量/（10-6mol） | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
（4）若用该反应进行工业生产，请选择适宜的条件
（5）氨水是实验室最常用的弱碱．
①向滴有少量酚酞试液的稀氨水，加入少量的NH4Cl晶体，可观察到
②向盐酸中滴加氨水至过量，该过程中离子浓度大小关系可能正确的是
a．c（Cl-）=c（NH4+）＞c（H+）=c（OH-） b．c（Cl-）＞c（NH4+）=c（OH-）＞c（H+）
c．c（NH4+）＞c（OH-）＞c（Cl-）＞c（H+） d．c（OH-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（Cl-）
考点：化学平衡状态的判断,反应速率的定量表示方法,离子浓度大小的比较
专题：基本概念与基本理论
分析：（1）该反应平衡常数为生成物的浓度幂之积比上反应物浓度的幂之积，使用催化剂降低反应的活化能；
（2）a．正反应为吸热反应，升高温度，平衡常数K增大；
b．升高温度，H2O的浓度不变；
c．升高温度，平衡正向移动，容器内的压强增大；
d．升高温度正逆反应速率都增加；
（3）3小时内以NH3浓度的变化量来表示；第四组温度最高但达平衡时，氨气的物质的量最小，可能是温度对催化剂的活性的影响；
（4）进行工业生产，要反应速率快，转化率高；
（5）①如果氨水是弱碱，则存在电离平衡，加入含有相同离子的盐能改变平衡的移动，则溶液的颜色发生变化，如果不变化，则证明是强碱；
②a、根据电荷守恒，如溶液呈中性，c（H+）=c（OH-），则有c （C1-）=c（NH4+），此时氨水应过量少许；
b、盐酸稍稍过量时：c（Cl-）＞c（NH4+）=c（H+）＞c（OH-）；
c、体系为NH4Cl溶液和NH3．H2O，氨水过量较多时，溶液呈碱性：c（NH4+）＞c（OH-）＞c（Cl-）＞c（H+）；
d、盐酸是1：1的电离氢离子，氢离子被氨水中和一部分，所以c（H+）不可能大于 c（Cl-）．
（2）a．正反应为吸热反应，升高温度，平衡常数K增大；
b．升高温度，H2O的浓度不变；
c．升高温度，平衡正向移动，容器内的压强增大；
d．升高温度正逆反应速率都增加；
（3）3小时内以NH3浓度的变化量来表示；第四组温度最高但达平衡时，氨气的物质的量最小，可能是温度对催化剂的活性的影响；
（4）进行工业生产，要反应速率快，转化率高；
（5）①如果氨水是弱碱，则存在电离平衡，加入含有相同离子的盐能改变平衡的移动，则溶液的颜色发生变化，如果不变化，则证明是强碱；
②a、根据电荷守恒，如溶液呈中性，c（H+）=c（OH-），则有c （C1-）=c（NH4+），此时氨水应过量少许；
b、盐酸稍稍过量时：c（Cl-）＞c（NH4+）=c（H+）＞c（OH-）；
c、体系为NH4Cl溶液和NH3．H2O，氨水过量较多时，溶液呈碱性：c（NH4+）＞c（OH-）＞c（Cl-）＞c（H+）；
d、盐酸是1：1的电离氢离子，氢离子被氨水中和一部分，所以c（H+）不可能大于 c（Cl-）．
解答：
解：（1）反应平衡常数的表达式K=
；使用催化剂降低反应的活化能降低，正反应为吸热反应，反应物比生成物的能量低，
故答案为：
；
；
（2）a．正反应为吸热反应，升高温度，平衡常数K增大，故选；
b．升高温度，H2O的浓度不变，故不选；
c．升高温度，平衡正向移动，容器内的压强增大，故选；
d．升高温度正逆反应速率都增加，故不选；
故答案为：ac；
（3）3小时内以NH3浓度的变化量，v（NH3）=
=33×10-7mol/L?h，第四组温度最高但达平衡时，氨气的物质的量最小，可能是催化剂在80℃活性减小，反应速率反而减慢，故答案为：33×10-7mol/L?h；催化剂在80℃活性减小，反应速率反而减慢；
（4）进行工业生产，要反应速率快，转化率高，从速率方面考虑应选择高效催化剂、提高温度，从转化率方面考虑应及时将产物移出反应容器，故答案为：选择高效催化剂、提高温度、及时将产物移出反应容器；
（5）①向氨水中加入氯化铵后，如果氨水是弱电解质，则抑制氨水的电离，溶液中氢氧根离子浓度降低，溶液的碱性减弱，则溶液的颜色变浅，则说明氨水存在电离平衡，故答案为：红色变浅；
②a根据电荷守恒，如溶液呈中性，c（H+）=c（OH-），则有c （C1-）=c（NH4+），此时氨水应过量少许，故a正确；
b、盐酸稍稍过量时：c（Cl-）＞c（NH4+）=c（H+）＞c（OH-），故b错误；
c、体系为NH4Cl溶液和NH3．H2O，氨水过量较多时，溶液呈碱性：c（NH4+）＞c（OH-）＞c（Cl-）＞c（H+），故c正确；
d、盐酸是1：1的电离氢离子，氢离子被氨水中和一部分，所以c（H+）不可能大于 c（Cl-），故d错误；
故选ac．
| c(NH3)4c(O2)3 |
| c(N2)3 |
故答案为：
| c(NH3)4c(O2)3 |
| c(N2)3 |
；（2）a．正反应为吸热反应，升高温度，平衡常数K增大，故选；
b．升高温度，H2O的浓度不变，故不选；
c．升高温度，平衡正向移动，容器内的压强增大，故选；
d．升高温度正逆反应速率都增加，故不选；
故答案为：ac；
（3）3小时内以NH3浓度的变化量，v（NH3）=
| ||
| 3h |
（4）进行工业生产，要反应速率快，转化率高，从速率方面考虑应选择高效催化剂、提高温度，从转化率方面考虑应及时将产物移出反应容器，故答案为：选择高效催化剂、提高温度、及时将产物移出反应容器；
（5）①向氨水中加入氯化铵后，如果氨水是弱电解质，则抑制氨水的电离，溶液中氢氧根离子浓度降低，溶液的碱性减弱，则溶液的颜色变浅，则说明氨水存在电离平衡，故答案为：红色变浅；
②a根据电荷守恒，如溶液呈中性，c（H+）=c（OH-），则有c （C1-）=c（NH4+），此时氨水应过量少许，故a正确；
b、盐酸稍稍过量时：c（Cl-）＞c（NH4+）=c（H+）＞c（OH-），故b错误；
c、体系为NH4Cl溶液和NH3．H2O，氨水过量较多时，溶液呈碱性：c（NH4+）＞c（OH-）＞c（Cl-）＞c（H+），故c正确；
d、盐酸是1：1的电离氢离子，氢离子被氨水中和一部分，所以c（H+）不可能大于 c（Cl-），故d错误；
故选ac．
点评：本题考查化学平衡常数表达式的书写，以及影响化学速率的因素和弱电解质的实验探究，利用假设法来分析解答即可，难度不大．
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| A、0.4 mol |
| B、0.8 mol |
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A、Cn的一种核素可表示为
| ||
| B、Cn是过渡元素 | ||
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