Question

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：
（1）合成氨反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，平衡

 

移动（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化剂

 

反应的△H（填“增大”、“减小”或“不改变”）．
（2）在固定体积的密闭容器中，进行反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，其化学平衡常数K与t的关系如下表：

t/（K）	298	398	498	…
K/（mol?L-1）-2	4.1×106	K1	K2	…

则该反应平衡常数K的表达式为

 

，试确定K₁的相对大小，K₁

 

4.1×10⁶（填写“＞”、“=”或“＜”）．
（3）在25℃下，浓度分别为0.1mol?L^-1的氨水与盐酸等体积混合恰好完全反应．
①NH₃?H₂O的电离常数表达式K_b=

 

．
②反应后溶液pH＜7，原因是

 

（用离子方程式表示）；用pH试纸测定该溶液pH的操作方法为

 

．
③反应后的溶液中各离子浓度由大到小的顺序为

 

．

Answer 1

分析：（1）依据反应是气体体积减小的放热反应，恒温恒压容器中加入惰性气体，容器体积增大，压强减小，平衡逆向进行，催化剂改变反应速率不改变平衡，焓变不变；
（2）依据平衡常数概念书写，用生成物的幂次方乘积除以反应物的幂次方乘积，反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小；
（3）①依据弱电解质电离平衡常数概念书写表达式，反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小；
②浓度分别为0.1mol?L^-1的氨水与盐酸等体积混合恰好完全反应生成的氯化铵溶液中铵根离子水解显酸性；依据PH试纸的实验基本操作方法回答使用方法；
③浓度分别为0.1mol?L^-1的氨水与盐酸等体积混合恰好完全反应生成的氯化铵溶液，铵根离子水解，溶液显酸性，据此比较离子浓度大小．

解答：解：（1）依据反应是气体体积减小的放热反应，恒温恒压容器中加入惰性气体，容器体积增大，压强减小，平衡逆向进行，若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，平衡左移；催化剂改变反应速率不改变平衡，焓变不变；（2）依据平衡常数概念书写，用生成物的幂次方乘积除以反应物的幂次方乘积，反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小，
故答案为：向左；不改变；
（3）①依据弱电解质电离平衡常数概念书写表达式，用平衡状态离子浓度幂次方乘积除以分子浓度，N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，其反应平衡常数K=

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

，反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小，
故答案为：

c2(NH3)

c(N2)c3(H2)

；＜；
②浓度分别为0.1mol?L^-1的氨水与盐酸等体积混合恰好完全反应生成的氯化铵溶液中铵根离子水解显酸性，离子方程式为NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；依据PH试纸的实验基本操作方法回答，使用方法为用pH试纸测定溶液pH的操作为：将试纸放到表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，点到试纸的中央，然后跟标准比色卡对照，
故答案为：NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；用pH试纸测定溶液pH的操作为：将试纸放到表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，点到试纸的中央，然后跟标准比色卡对照；
③浓度分别为0.1mol?L^-1的氨水与盐酸等体积混合恰好完全反应生成的氯化铵溶液，铵根离子水解，溶液显酸性，离子浓度大小为：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

点评：本题考查了化学平衡影响因素分析判断，化学平衡常数计算应用，盐类水解的分析理解，实验基本操作的描述，掌握基础是解题关键，题目难度中等．