Question

【题目】合成氨的反应为N2＋3H22NH3＋Q。下表是某次反应时NH3的浓度变化：

时间（min）	0	5	10	15	20
c(NH3)（mol/L）	0	0.30	0.44	0.50	0.50

完成下列填空：

（1）由表中数据计算0～10 min时，用H2表示的平均反应速率为________________。降低温度，反应的平衡常数将______________（填“增大”、“减小”或“不变”）。若要增大反应速率且提高H2利用率，可采取的措施有________________。

（2）若反应中气体混合物的密度保持不变，能否说明该反应已经达到平衡状态？并说明理由。____________________________________________________________________

（3）用右图所示装置进行有关氨气性质的实验，挤出胶头滴管中的水，打开止水夹后的实验现象是_____________。

（4）氨气溶于水后溶液显碱性的原因是（用方程式表示）____________________________________________。若在氨水中逐滴滴加盐酸，则溶液的pH将__________（填“增大”、“减小”或“不变”）；当恰好完全反应时，则c(NH4＋)________c(Cl－)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

Answer 1

【答案】 0.066mol/(L·min) 增大 增大氮气的浓度、加压 不能，题目中没有指明是恒容容器还是恒压容器 烧杯中的水面下降；烧瓶中产生喷泉，出现红褐色沉淀 NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋＋OH－（或分步书写） 减小 <

【解析】（1）由表中数据可知0～10 min时生成氨气是0.44mol/L，则消耗氢气是0.66mol/L，所以用H2表示的平均反应速率为0.66mol/L÷10min＝0.066mol/(L·min)。正反应放热，降低温度平衡正向移动，反应的平衡常数将增大。正反应是放热的体积减小的可逆反应，若要增大反应速率且提高H2利用率，可采取的措施有增大氮气的浓度、加压等。（2）由于题目中没有指明是恒容容器还是恒压容器，所以若反应中气体混合物的密度保持不变，不能说明该反应已经达到平衡状态；（3）氨气极易溶于水，氨水能与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀，因此挤出胶头滴管中的水，打开止水夹后的实验现象是烧杯中的水面下降；烧瓶中产生喷泉，出现红褐色沉淀。（4）氨气溶于水后溶液显碱性的原因是一水合氨电离出氢氧根，方程式为NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋＋OH－。若在氨水中逐滴滴加盐酸，中和氢氧根，氢离子浓度增大，则溶液的pH将减小；当恰好完全反应时铵根水解溶液显酸性，则溶液中c(NH4＋)＜c(Cl－)。