Question

【题目】I.在恒温、体积为1.0L的密闭容器中通入1.0molN2和xmolH2发生如下反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，20min后达到平衡，测得反应放出的热量为18.4kJ，混合气体的物质的量为1.6mol，容器内的压强变为原来的80%。请回答下列问题：

(1)20min内，V(N2)=______。

(2)该反应的热化学方程式为____________。

(3)下列叙述中能表示该反应达到平衡状态的是_______(填序号)。

①N2体积分数保持不变②单位时间断裂03tmolH-H键，同时生成0.6molN-H键

③混合气体的密度不再改变④2v正(H2)=3v逆(NH3)⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变

II.1883年，瑞典化学家阿伦尼乌斯创立了电离学说，在水溶液范围内对酸、碱作出了严密的概括。请回答下列有关水溶液的问题：

(4) ①用电离方程式表示氨水溶液是碱性的原因________；

②用离子方程式表示碳酸钠溶液显碱性的原因__________。

Answer 1

【答案】V(N2)=0.010mol/(L·min) N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92kJ/mol ①④⑤ NH3·H2ONH4++OH- CO32-+H2OHCO3-+OH-

【解析】

I.（1）恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，据此计算反应前氮气、氢气总物质的量，进而计算氢气物质的量；设消耗的氮气为n mol，表示出平衡时各组分物质的量，再根据平衡时混合气体总物质的量列方程计算n，再根据v=计算v（N2）；
（2）计算1mol氮气反应放出的热量，注明物质的聚集状态与反应热书写热化学方程式；
（3）可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些物理量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡；

II. (4) ①一水合氨属于弱碱，能部分电离出氢氧根离子；

②碳酸钠为强碱弱酸盐，碳酸根离子水解而使其溶液呈碱性。

I.（1）在恒温，体积为1.0L的密闭容器中通入1.0molN2和xmolH2，20min后达到平衡，混合气体的物质的量为1.6mol，容器内的压强变为原来的80%，则反应前混合气体总物质的量为=2mol，故氢气为2mol-1mol=1mol；

设消耗的氮气为n mol，则：
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
起始量（mol）：1 1 0
变化量（mol）：n 3n 2n
平衡量（mol）：1-n 1-3n 2n
所以：1-n+1-3n+2n=1.6，计算得出n=0.2，v（N2）==0.010mol/(L·min)，
因此，本题正确答案是：0.010mol/(L·min)；
（2）1mol氮气反应放出的热量为18.4kJ×=92kJ，

热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92kJ/mol，
因此，本题正确答案是：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92kJ/mol；
（3）①反应为气体体积减小的反应，N2体积分数为变量，当其体积分数保持不变时反应达到平衡状态，故①正确；
②单位时间内断裂0.3molH-H键的同时生成0.6molN-H键，均表示正反应速率，反应始终按该比例关系进行，故②错误；
③混合气体总质量不变，容器容积不变，混合气体的密度不始终不变，故③错误；
④2v正（H2）=3v逆（NH3），不同物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比，反应到达平衡，故④正确，
⑤混合气体的平均摩尔质量为变量，若其不再改变则反应达平衡，故⑤正确。
因此，本题正确答案是：①④⑤。

II. (4) ①一水合氨属于弱碱，能部分电离出氢氧根离子，其电离方程式为NH3·H2ONH4++OH-；

②碳酸钠为强碱弱酸盐，碳酸根离子水解而使其溶液呈碱性，水解方程式为CO32-+H2OHCO3-+OH-。

因此，本题正确答案是：NH3·H2ONH4++OH- ；CO32-+H2OHCO3-+OH-。