运用化学反应原理研究NH3的性质具有重要意义. (1)科学家一直致力于“人工固氮的新方法研究.据报道.在光照条件下.N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3和另一种单质.在使用催化剂b和不使用催化剂a时.该反应过程和能量的变化关系如图所示. ①写出该反应的化学方程式 . ②a和b相比.二者的平衡常数关系是Ka Kb(填� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（14分）运用化学反应原理研究NH₃的性质具有重要意义。

（1）科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。据报道，在光照条件下，N₂在催化剂表面与水发生反应生成NH₃和另一种单质。在使用催化剂b和不使用催化剂a时，该反应过程和能量的变化关系如图所示。

①写出该反应的化学方程式。

②a和b相比，二者的平衡常数关系是K_a K_b（填“>”、“=”或“<”）

③升高温度，平衡时NH₃的含量（填“增大”、“不变”或“减小”）

（2）在0.5L的密闭容器中，一定量的N₂和H₂发生反应：N₂(g) + 3H₂(g) 2NH₃(g) ΔH <0。400℃时，K= 0.5，某一时刻测得N₂、H₂和NH₃三种物质物质的量分别为2mol、1mol和3mol，则该反应的v_正(N₂) v_逆（N₂）（填 “>” 、“=” 或 “<”）

（3）NH₃的催化氧化反应是工业制HNO₃的关键步骤，测得某温度下固定容积的容器中的数据为：

浓度mol.L^-1 时间	c(NH₃)	c(O₂)	c(NO)
0min	1.000	1.600	0.000
2min	0.600	a	0.400
4min	0.500	0.975	0.500
6min	0.500	0.975	0.500
8min	0.700	1.225	0.750

①则2 ～4min内，v(O₂) = 。

②在第8min时改变条件，你认为改变的条件可能是。

（4）常温下，向0.001 mol·L^-1的AlCl₃ 溶液中通入NH₃直至过量，现象，当PH = 时，开始生成沉淀（已知：Ksp[Al(OH)₃]= 1.0×10^-33）。

【答案】

（1）① 2N₂ + 6H₂O 4NH₃ + 3O₂（2分）

② = （1分） ③ 增大（1分）

（2） < （2分）

（3）① 0.0625 mol/(L·min) （2分）

② 增大NO的浓度（或增加NO的物质的量）（2分）

（4）生成白色沉淀（2分） 4 （2分）

【解析】（1）①根据反应前后原子守恒可知，单质是氧气，所以反应式为2N₂ + 6H₂O 4NH₃ + 3O₂。

②催化剂能降低反应的活化能，但不能改变平衡常数，所以平衡常数是不变的。

③根据图像可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，反应是吸热反应。升高温度平衡向正反应方向移动，氨气的含量增大。

（2）某一时刻测得N₂、H₂和NH₃三种物质物质的量分别为2mol、1mol和3mol，则其浓度分别为4.0mol/L、2.0mol/L、6.0mol/L。所以此时＞0.5,所以反应逆反应方向移动，即正反应速率小于逆反应速率。

（3）①氨气发生催化氧化的方程式为4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O,在2 ～4min内，氨气浓度的变化量是0.600mol/L－0.500mol/L＝0.100mol/L，所以氧气的浓度变化量是0.125mol/L，则反应速率为。

②4min时反应达到平衡状态，而在第8min时，氨气、氧气和NO的浓度均增大，所以只能是增大了生成物NO的浓度，平衡向逆反应方向移动。

（4）根据氢氧化铝的溶度积常数可知当铝离子浓度是0.001mol/L时，溶液中OH^－的浓度为，则氢离子浓度为10^－⁴，所以pH等于4.

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运用化学反应原理研究氢、氧、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义

（1）已知：25℃时K_SP（AgCl）=1.6×l0^-10 K_SP（AgI）=1.5×l0^-16
海水中含有大量的元素，常量元素如氯，微量元素如碘，其在海水中均以化合态存在．在25℃下，向0.1L0.002mol?L^-l的NaCl溶液中加入0.1L0.002mol?L^-l硝酸银溶液，有白色沉淀生成，产生沉淀的原因是（通过计算回答）

c（Ag⁺）?c（Cl^-）＞Ksp（AgCl）

，向反应后的浑浊液中继续加入0.1L0.002mol?L^-1的NaI溶液，看到的现象是

白色沉淀转化为黄色沉淀

，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）

AgCl（s）+I^-（aq）=AgI（s）+Cl^-（aq）

．
（2）过氧化氢的制备方法很多，下列方法中原子利用率最高的是

（填序号）．
电解
A．BaO₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+H₂O₂
B．2NH₄HSO₄

点解

（NH₄）₂S₂O₈+H₂↑；
（NH₄）₂S₂O₈+2H₂O=2NH₄HSO₄+H₂O₂
C．CH₃CHOHCH₃+O₂→CH₃COCH₃+H₂O₂
D．乙基蒽醌法见图1
（3）某文献报导了不同金属离子及其浓度对双氧水氧化降解海藻酸钠溶液反应速率的影响，实验结果如图2、图3所示．注：以上实验均在温度为20℃、w（H₂O₂）=0.25%、pH=7.12、海藻酸钠溶液浓度为8mg?L^-1的条件下进行．图2中曲线a：H₂O₂；b：H₂O₂+Cu²⁺；c：H₂O₂+Fe²⁺；d：H₂O₂+Zn²⁺；e：H₂O₂+Mn²⁺；图3中曲线f：反应时间为1h；g：反应时间为2h；两图中的纵坐标代表海藻酸钠溶液的粘度（海藻酸钠浓度与溶液粘度正相关）．
由上述信息可知，下列叙述错误的是

（填序号）．
A．锰离子能使该降解反应速率减缓
B．亚铁离子对该降解反应的催化效率比铜离子低
C．海藻酸钠溶液粘度的变化快慢可反映出其降解反应速率的快慢
D．一定条件下，铜离子浓度一定时，反应时间越长，海藻酸钠溶液浓度越小．

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科目：高中化学 来源： 题型：

运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）合成氨反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，平衡

向左

移动（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化剂

不改变

反应的△H（填“增大”“减小”或“不改变”）．
（2）已知：O₂（g）═O

（g）+e^-△H₁=1175.7kJ?mol^-1
PtF₆（g）+e^-═PtF

（g）△H₂=-771.1kJ?mol^-1
O₂PtF₆（s）═O

（g）+PtF

（g）△H₃=482.2kJ?mol^-1
则反应：O₂（g）+PtF₆（g）═O₂PtF₆（s）的△H=

-78.2

kJ?mol^-1
（3）已知25℃时，K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20．
在25℃下，向浓度均为0.1mol?L^-1的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成

Cu（OH）₂

沉淀（填物质的化学式），生成该沉淀的离子方程式为

Cu²⁺+2NH₃?H₂O?Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺

．
（4）在25℃下，将a mol?L^-1的氨水与0.01mol?L^-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c（NH

）=c（Cl^-），则溶液显

中性

性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH₃?H₂O的电离常数K_b=

10-9

a-0.01

10-9

a-0.01

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

运用化学反应原理研究氮、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）如图是一定的温度和压强下N₂和H₂反应生成lmolNH₃过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学方程式（△H的数值用含字母Q₁、Q₂的代数式表示）：

N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=2（Q₁-Q₂）kJ?mol^-1

（2）最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）实现氮的固定--氨的电解法合成，大大提高了氮气和氢气的转化率．总反应式为：N₂+3H₂

通电

(一定条件)

2NH₃．则在电解法合成氨的过程中，应将H₂不断地通入

阳

极（填“正”、“负”、“阴”或“阳”）；在另一电极通入N₂，该电极反应式为

N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃

．
（3）氨气溶于水得到氨水．在25℃下，将a mol?L^-1的氨水与b mol?L^-1的盐酸等体积混合（混合后体积为混合前体积之和），反应后溶液显中性．求25℃下该混合溶液中氨水的电离平衡常数

b×10-7

a-b

b×10-7

a-b

（4）已知：25℃时K_SP（AgCl）=1.6×l0^-10 K_SP（AgI）=1.5×l0^-16
海水中含有大量的元素，常量元素如氯，微量元素如碘，其在海水中均以化合态存在．在25℃下，向0.1L0.002mol?L^-l的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1L0.002mol?L^-l硝酸银溶液，有白色沉淀生成，从难溶电解质的溶解平衡角度解释产生沉淀的原因是

c（Ag⁺）?c（Cl^-）＞K_sp（AgCl）

，向反应后的浑浊液中继续加入0.1L0.002mol?L^-1的NaI溶液，看到的现象是

白色沉淀转化为黄色沉淀

，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）

AgCl（s）+I^-（aq）═AgI（s）+Cl^-（aq）

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），混合体系中SO₃的质量分数和温度的关系如图1所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）．根据图示回答下列问题：

①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的△H

＜

0（选填“＞”或“＜”）；若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡

向左

移动（选填“向左”、“向右”或“不”）；
②若温度为T₁、T₂，反应的平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁

＞

K₂；若反应进行到状态D时，v_正

＞

v_逆（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）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．
①图2是一定的温度和压强下N₂和H₂反应生成1mol NH₃过程中能量变化示意图，请写出合成氨的热化学反应方程式：

N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；

、

△H=2（a-b）kJ?mol^-1

．（△H的数值用含字母a、b的代数式表示，不必注明反应条件）
②氨气溶于水得到氨水．在25℃下，将xmol?L^-1的氨水与ymol?L^-1的盐酸等体积混合，所得溶液呈中性．则x

＞

y，所得溶液中c（NH₄⁺）

C（Cl^-）（选填“＞”、“＜”或“=”）；用含x和y的代数式表示出一水合氨的电离平衡常数

10-7y

x-y

mol/L

10-7y

x-y

mol/L

．
（3）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在．在25℃下，向0.1mol?L^-1的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1mol?L^-1硝酸银溶液，有白色沉淀生成，向反应后的浊液中，继续加入0.1mol?L^-1的NaI溶液，看到的现象是

白色沉淀转化为黄色沉淀

，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）

AgCl（s）+I^-（aq）=AgI（s）+Cl^-（aq）

．（已知25℃时K_sp[AgCl]=1.0×10^-10 mol²?L^-2，Ksp[AgI]=1.5×10^-16mol²?L^-2）

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科目：高中化学 来源： 题型：

运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义

（1）硫酸生产过程中2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），平衡混合体系中SO₃的百分含量和温度的关系如图1示，根据图回答下列问题：
①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的△H

0（填“＞”或“＜”），若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氩气，该反应的正反应速率将

（填“增大”“减小”或“不变”）；
②若A、C两点反应的平衡常数分别为K₁，K₂，则K₁

K₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）图2是一定的温度和压强下工业上合成1molNH₃过程中能量变化示意图．
①请写出工业合成氨的热化学方程式

（△H的数值用含字母Q₁、Q₂的代数式表示）
②氨气溶于水得到氨水，在25℃下，将a mol?L^-1的盐酸与b mol?L^-1的氨水等体积混合，反应后溶液显中性，则c（Cl^-）

c （NH₄⁺）（填“＞”、“＜”或“=”）；用含a和b的代数式表示出该混合溶液中氨水的电离平衡常数

．

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