Question

【题目】已知：氮气和氢气合成氨反应为：N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=﹣92kJmol﹣1请回答下列问题：
（1）取1mol N2（g）和3molH2（g）充入一密闭容器中，一定条件下进行反应并达平衡时，测得反应放出的热量92kJ（填“大于”、“等于”或“小于”），原因是；若升高温度，上述反应中△H（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（2）已知：分别破坏1molN﹣H键、1mol H﹣H键需要吸收的能量为：391kJ、436kJ，则破坏1mol N≡N键需要吸收的能量为 ．
（3）一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molNH3（g） 并发生上述反应．半分钟后反应达到平衡，测得v（NH3）=0.40mol/（Lmin），则上述合成氨反应的平衡常数为 ．
（4）向三个体积均为1L的恒容密闭容器中分别充入1molN2和3molH2 ， 当分别只改变其中一个外界条件时使反应达到平衡，测得氨的体积分数随时间的变化如图所示．
上述图像中，只改变温度的为（填“I”“II”“III”，下同），只改变压强的为 ， 只改变催化剂的为 ．
（5）若把标准状况下8.96L氨气通入到100g9.8%的硫酸溶液中并完全吸收，所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是 ．
（6）常温下，向浓度均为0.1mol/L的MgCl2、FeCl3和AlCl3混合溶液中通入NH3至过量，最先生成沉淀的化学式为 ， 当pH=时，开始生成Mg（OH）2沉淀． （已知：Ksp[Mg（OH）2]=1.0×10﹣13； Ksp[Fe（OH）3]=1.0×10﹣40；Ksp[Al（OH）3]=1.0×10﹣33）

Answer 1

【答案】
（1）小于；由于是可逆反应，1mol N2 和3mol H2 放在密闭容器中不可能完全转化为2mol的氨气，所以放出热量一定小于92.0 kJ；不变
（2）946 kJ/mol
（3）
（4）Ⅰ；Ⅲ；Ⅱ
（5）c（NH+）＞c（SO42﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）
（6）Fe（OH）3；6
【解析】解：（1）N2 和H2反应生成2mol NH3时放出的热量为92.0kJ，是指1mol氮气和1mol的氢气完全反应生成2mol的氨气放出的热量为92.0kJ，1mol N2 和3mol H2 放在密闭容器中不可能完全转化为氨气，所以放出热量一定小于92.0 kJ，反应热△H与物质的化学计量数有关，物质的化学计量数不变，热化学方程式中反应热不变，所以答案是：小于；由于是可逆反应，1mol N2 和3mol H2 放在密闭容器中不可能完全转化为2mol的氨气，所以放出热量一定小于92.0 kJ；不变；（2）设N≡N的键能为x，
对于反应N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=﹣92.0kJ/mol，
反应热=反应物的总键能﹣生成物的总键能，故x+3×436kJ/mol﹣2×3×391kJ/mol=﹣92.0kJ/mol
解得：x=946 kJ/mol，
所以答案是：946 kJ/mol；
·（3）平衡时，

	2NH3（g）		N2（g）+	3H2（g）
开始（mol/L）	0.5		0	0
转化（mol/L）	0.5×0.40		0.1	0.3
平衡（mol/L）	0.3		0.1	0.3

K= = ；
则上述合成氨反应的平衡常数K= =
所以答案是： （4）图像Ⅰ是改变温度，升温反应速率加快，达到平衡时间短，反应放热，平衡逆向移动，故T2＞T1；
图像Ⅱ是加催化剂，催化剂只改变反应速率，平衡状态不改变；
图像Ⅲ改变压强，增大压强反应速率加快，平衡正向移动，故P1＞P2 ．
所以答案是：Ⅰ；Ⅲ；Ⅱ；（5）标准状况下8.96L氨气即0.4mol氨气通入到100g9.8%的硫酸溶液即0.1mol的硫酸溶液中：生成0.1mol（NH4）2SO4 ， 过量0.2molNH3H2O，所以c（NH+）最大，c（H+）最小，所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是c（NH+）＞c（SO42﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+），
所以答案是：c（NH+）＞c（SO42﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）；（6）根据Al（OH）3、Mg（OH）2、Fe（OH）3的溶度积常数，在25℃下，向浓度均为0.1molL﹣1的AlCl3、MgCl2和FeCl3混合溶液中通入NH3至过量，三种离子开始沉淀时的OH﹣浓度分别是： =1.0×10﹣13＜ =2.15×10﹣11＜ =1.0×10﹣6 ， 加入相同的浓度的氨水，Fe（OH）3最先析出；pH=﹣lg（1.0×10﹣6）=6，故当pH=6时，开始生成Mg（OH）2沉淀，
所以答案是：Fe（OH）3；6．
【考点精析】解答此题的关键在于理解反应热和焓变的相关知识，掌握在化学反应中放出或吸收的热量，通常叫反应热，以及对化学平衡的计算的理解，了解反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．