Question

【題目】氮是第二周期VA族元素，形成的[Cu(NH3)4](OH)2、N2H4、NH3等多種含氮化合物有著廠之的用途。回答下列問題，

(1)畫出氮的原子結構示意圖：___________。

(2)制備銅氨溶液的方法有多種，其中一種的反應原理為：Cu(OH)2(s)+2NH3·H2O+ 2NH4+[Cu(NH3)4]2+ (深藍色)+ 4H2O.向盛有少量Cu(OH)2固體的試管中加入14 mol/L的氨水，得到懸濁液，此時若加入適量的硫酸銨固體，發生反應的現象為________，其原因是__________。

(3)肼(N2H4)又稱聯氨，常溫下是一種可燃性液體，其燃燒熱較大且產物對環境無污染，常用作火箭燃料。

已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1;

2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH2;

2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH3;

則反應:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O ΔH=_____(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數式表示)。

(4)某溫度下，分別向三個體積為20L的密閉容器中充入1molN2和2.6molH2分別保持恒溫恒容、恒溫恒壓和絕熱恒容，均發生反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。三個容器(分別用a、b、c表示)中N的轉化率(α)與反應時間(t)的關系如圖所示。

①下列表示恒容時反應已達到平衡狀態的是______ (填字母)

A.氨氣的濃度不再變化

B.x(H2)=3v(N2)

C.c(N2)/c(NH3)的值不再變化

D.α(N2)=16.7%

②圖中代表反應在絕熱恒容容器中進行的曲線是______(填“a”“b”或“c”)。

③b容器中，M點v正_____(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。

④曲線a代表的條件下該反應的平衡常數K=__________。

Answer 1

【答案】 固體溶解,得到深藍色溶液 加入硫酸銨固體,增大了NH4+的濃度,使上述平衡向生成銅氨離子的方向移動 1/2(ΔH1+ΔH2+ΔH3) AC c 大于 10

【解析】(1)氮為7號元素，其原子結構示意圖為：；(2) 制備銅氨溶液的方法有多種，其中一種的反應原理為：Cu(OH)2(s)+2NH3·H2O+ 2NH4+[Cu(NH3)4]2+ (深藍色)+ 4H2O.向盛有少量Cu(OH)2固體的試管中加入14 mol/L的氨水，得到懸濁液，此時若加入適量的硫酸銨固體，發生反應的現象為固體溶解,得到深藍色溶液，其原因是加入硫酸銨固體,增大了NH4+的濃度,使上述平衡向生成銅氨離子的方向移動；(3)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1;

②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH2;

③2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH3;

根據蓋斯定律，由得反應:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O ΔH= (ΔH1+ΔH2+ΔH3)；(4) ①A.氨氣的濃度不再變化，說明反應已達平衡狀態，選項A正確；B.沒有說明正逆反應速率，反應一開始就一直按v(H2)=3v(N2)這種關系進行，無法說明反應達平衡狀態，選項B錯誤；C.c(N2)/c(NH3)的值不再變化，則各反應物的濃度不再變化，反應達到平衡狀態，選項C正確；D.α(N2)=16.7%，沒有說明是哪個容器的反應，不一定達到平衡狀態，選項D錯誤。答案選AC；②反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0為氣體體積縮小的放熱反應，開始投料為氮氣和氫氣，則恒溫恒壓反應進行容器體積變小相當于增大壓強，平衡向正方向進行，氮氣的轉化率最大，為a；反應放熱，絕熱恒容體系溫度升高，與恒溫恒容比平衡向逆反應方向移動，氮氣的轉化率降低，為c；③b容器中，M點反應還沒達平衡，還在向正方向進行，v正大于v逆；④對于同一反應，溫度相同，平衡常數相同，故曲線a代表的條件下該反應的平衡常數K與曲線b的相同，b中氮氣的平衡轉化率為20%,故

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

開始時的濃度(mol/L) 0.05 0.13 0

改變的濃度(mol/L) 0.01 0.03 0.02

平衡時的濃度(mol/L) 0.04 0.10 0.02

平衡常數。