Question

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）右图是N₂和H₂反应生成2molNH₃过程中能量变化示意图，每生成1molNH₃放出热量为

46.1kJ

；
（2）在体积为2L的密闭容器中，进行如下化学反应：
N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）△H＜0，得到如下数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol		2分钟/mol	平衡常数
		H2	N2	NH3
1	298	6	2	1.2	4.1×106
2	398	3	1	0.8	K1

请回答下列问题：
①反应的平衡常数表达式为

[c(NH3)]2

c(N2)[c(H2)]3

；
K₁的相对大小，K₁

＜

4.1×10⁶（填写“＞”“=”或“＜”）；
②实验1中以υ（H₂） 表示的反应速率为

0.45mol/（L?min）

；
③下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是

C

（填序号字母）；
A．容器内N₂、H₂、NH₃的物质的量浓度之比为1：3：2
B．υ（N₂）（正）=3υ（H₂）（逆）
C．容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变
（3）NH₄Cl溶液呈酸性，这是由于NH₄⁺水解的缘故．则NH₄Cl在重水（D₂O）中水解的离子方程式是

NH₄⁺+D₂ONH₃?HDO+D⁺

．

Answer 1

分析：（1）先求出此反应的焓变，根据计算出每生成1molNH₃放出热量；
（2）①化学平衡常数等于生成物的浓度系数次幂之积除以反应物的浓度系数次幂之积；
②先根据图象依据v=

△c

△t

求出求出v（NH₃），然后根据速率之比等于化学计量数之比求出v（H₂）；
 ③根据平衡状态的判断依据判断；
（3）根据NH₄⁺水解的本质．

解答：解：（1）该反应的焓变△H=E₁-E₂=335KJ/mol-427.2KJ/mol=-92.2KJ/mol，所以每生成1molNH₃放出热量为46.1kJ，故答案为：46.1kJ；
（2）①化学平衡常数等于生成物的浓度系数次幂之积除以反应物的浓度系数次幂之积，k=

[c(NH3)]2

c(N2)[c(H2)]3

．
该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，所以K₁＜4.1×10⁶，
故答案为：

[c(NH3)]2

c(N2)[c(H2)]3

；＜；
②2min内，以NH₃表示的反应速率为v（NH₃）=

1.2mol 2L

2min

=0.3mol/（L?min），速率之比等于化学计量数之比，v（H₂）=1.5v（NH₃）=1.5×0.3mol/（L?min）=0.45mol/（L?min），
故答案为：0.45mol/（L?min）；
③A、容器内各物质的浓度之比等于计量数之比，不能证明正逆反应速率相等，故A错误；
B、不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态，故B错误．
C、容器内压强不变，气体的物质的量不变，该反应达平衡状态，故C正确；
D、如果是在密闭容器中反应，质量不变，体积不变，密度始终不变，故D错误．
故答案为：C；
（3）盐NH₄Cl在水溶液中电离出的NH₄⁺结合重水（D₂O）电离出的OD^-，生成NH₃?HDO，而由重水（D₂O）电离出的D⁺与重水（D₂O）结合生成D₃O⁺，D₃O⁺简写为D⁺，水解方程式为NH₄⁺+D₂O NH₃?HDO+D⁺，故答案为：NH₄⁺+D₂O NH₃?HDO+D⁺．

点评：本题考查的知识点较多，难度不大，是一道综合题．注意温度对平衡常数的影响根据平衡移动判定．