Question

【题目】Ⅰ.化学平衡知识:

（1）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生反应:

2N2(g)+6H2O(1) 4NH3(g)+3O2(g) ΔH=1530 kJ/mol,

H2O(g)=H2O(1)ΔH=-44.0kJ/mol,

则4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=______kJ/mol。在恒温恒容密闭容器中，当该反应处于平衡状态时，欲使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，下列措施可行的是_____(填字母)

A.向平衡混合物中充入Ar B.向平衡混合物中充入O2

C.采用更好的催化剂 D.降低反应的温度

（2）①用氨气制取尿素[CO(NH2)]的反应为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2+H2O(g)ΔH<0,某温度下，向容器为1L 的密闭容器中通入4molNH3 和2molCO2,该反应进行到40% 时，达到平衡，此时CO2的转化率为50%。下图中的曲线表示在前25s内NH3 的浓度随时间的变化。如果保持其他条件不变的情况下使用催化剂，请在下图中用实线画出c(NH3)随时间的变化曲线____________

②若保持温度和容器体积不变，向平衡体系中再通入2molNH3 和2molH2O,此时v正____v 逆(填“>”、“=”或“<”)

（3）羟胺NH2OH 可以看作是NH3分子内的一个氢原子被羟基取代的衍生物。以硝酸、硫酸水溶液作电解质进行电解，在汞电极上NO3可转化为NH2OH,以铂为另一极，则该电解反应的总化学方程式_______.

Ⅱ.溶液中的行为:

（4）常温下，向20 mL 0.2 mol/LH2A 溶液中滴加0.2 mol/LNaOH 溶液。有关微粒物质的量变化如下图所示。

则当v(NaOH)=20mL 时，溶液中离子浓度大小关系:____________.

（5）含有Cr2O72-的废水毒性较大，某工厂废水中含5.0×10-3mol/L的Cr2O72-。为了使废水的排放达标，进行如下处理:

①该废水中加入绿矾(FeSO4·7H2O)和H+，发生反应的离子方程式为___________。

②若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2.0×10-13mol/L，则残留的Cr3+的浓度为______。(已知:Ksp[Fe(OH)3 ]=4.0×10-38，Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)

Answer 1

【答案】 -1266 B 2HNO3+2H2O2NH2OH+3O2↑ c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-) Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 3.0×10-6mol/L

【解析】（1）①2N2(g)+6H2O(1) 4NH3(g)+3O2(g) ΔH=1530 kJ/mol；②H2O(g)=H2O(1) ΔH=-44.0kJ/mol,则根据盖斯定律：-（①+②)）可以得到：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1266 kJ/mol；向平衡混合物中充入Ar，在恒容密闭容器中，各组分浓度不变，所以速率不变，平衡不动，A错误；向平衡混合物中充入，正逆反应速率加快，平衡正向移动，B正确；采用更好的催化剂不会改变化学平衡移动，只是会加快反应速率，C错误；降低反应的温度会降低反应速率，D错误；正确答案: -1266 ； B。

（2）①向容器为1L 的密闭容器中通入4molNH3 和2molCO2，该反应该反应进行到时达到平衡，此时此时CO2的转化率为50%；根据反应分析如下：

2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2+H2O(g)

起始浓度 4 2 0 0

变化浓度 2 1 1 1

平衡浓度 2 1 1 1

加入催化剂，不会改变化学平衡移动，但是会加快反应速率，得到前25s 随时间的变化曲线如下图所示:；正确答案：。
②上述反应的平衡常数为K=c(H2O)/ c(NH3)×c(CO2)=1/4=0.25；若保持其他条件不变，向平衡体系中再通入2molNH3 和2molH2O，此时，所以平衡会正向移动, v正大于v 逆，正确答案：>。

（3）转化为，氮元素化合价降低，酸性条件下，得电子，发生还原反应，则阴极反应为，溶液中水失电子生成氧气，酸性条件下，阳极反应为，所以电解反应的总化学方程式为。正确答案：。

Ⅱ.（4）当v(NaOH)=20mL 时，发生反应为,溶液主要为NaHA,电离大于水解，溶液显酸性，则c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)； 正确答案：c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。

（5）①酸性条件下,具有强氧化性,可氧化,反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O ,正确答案: Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 。

②若处理后的废水中残留的,,计算得到,则残留的的浓度为,；正确答案3.0×10-6mol/L。