[题目]合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义.其原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H＝-92.2 kJ·mol-1 .据此回答以下问题:(1)①某温度下.若把 10 mol N2 与 30 mol H2置于体积为 10 L 的密闭容器内.反应达到平衡状态时.测得混合气体中氨的体积分数为 20%.则该温度下反应的K= .②对于合成氨反应而言.下� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H＝－92.2 kJ·mol－1 ，据此回答以下问题：

（1）①某温度下，若把 10 mol N2 与 30 mol H2置于体积为 10 L 的密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得混合气体中氨的体积分数为 20％，则该温度下反应的K=_______ (可用分数表示)。

②对于合成氨反应而言，下列有关图像一定正确的是______（选填序号）。

③在碱性溶液中通过电解法可以实现由 N2 制取 NH3：2N2+6H2O4NH3+3O2，阴极的电极反应式是_______________。

（2）室温下，若将 0.1 mol·L－1 盐酸滴入 20 mL 0.1 mol·L－1 氨水中，溶液 pH 随加入盐酸体积的变化曲线如下图所示。

①NH3·H2O 的电离方程式是_______________。

②b 点所示溶液中的溶质是_______________。

③c 点所示溶液中，离子浓度从大到小的关系为_______________。

④常温下，若将 amol/LNH3·H2O 与等体积的 bmol/L 的盐酸混合，充分反应后溶液呈中性(不考虑氨水和盐酸的挥发)，则该温度下 NH3·H2O 的电离常数Ka=___________（用含 a 和 b 的代数式表示）

【答案】 1/12 ac N2+6e-+6H2O= 2NH3+6OH- NH3·H2ONH4+＋OH– NH4Cl；NH3·H2O c(Cl–) ＞c (NH4+)＞c (H+)＞c (OH–) 10-7b/(a-b)

【解析】（1）① N2（g）+3H2（g）2NH3（g）

起始浓度（mol/L） 1 3 0

转化浓度（mol/L） x 3x 2x

平衡浓度（mol/L）1-x 3-3x 2x

平衡混合气体中氨气的体积分数为20%，则×100%=20%，解得x=，平衡常数K==；②a．先出现拐点的先达到平衡，则T2大，温度高，平衡逆向移动，与图象一致，选项a正确；b．平衡时浓度不一定相等，平衡浓度取决起始浓度和转化率，图象表示错误，选项b错误；c．使用催化剂加快反应速率，对平衡无影响，平衡时物质的浓度不变，与图象一致，选项c正确；答案选ac；③阴极N2得到电子，化合价升高，发生还原反应，阳极OH-失去电子发生氧化反应，阴极反应：N2+6e-+6H2O=2NH3+6OH-；（2）①一水合氨是弱电解质，在水溶液里只有部分电离，电离出氢氧根离子和铵根离子，一水合氨的电离方程式为：NH3·H2ONH4+＋OH–；②b点溶液呈中性，则c（H+）=c（OH-），氯化铵是强酸弱碱盐，其水溶液呈酸性，要使其水溶液呈中性，则氨水应该稍微过量，则溶质为NH4Cl、NH3·H2O；③c点溶液呈酸性，c （H+）＞c （OH-），由溶液的电荷守恒c（Cl-）+c（OH-）=c（NH4+）+c（H+）可知c （Cl-）＞c （NH4+），溶液呈酸性为铵根离子水解导致，则浓度大小顺序为c （Cl-）＞c （NH4+）＞c （H+）＞c （OH-）；④将a molL-1的氨水与b molL-1的盐酸等体积混合，反应后溶液显中性，溶液中c（OH-）=1×10-7mol/L，