Question

298K時，有兩只容積相等的密閉容器A和B，A容器保持恒容，B容器保持恒壓。起始時，向A容器充入3molH₂和1molN₂，向B容器充入3molH₂和2molN₂，發生如下反應：

N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)。已知298K時，H=-92．4kJ?mol^-1，S=-198．2J?mol^-1?K^-1

請回答下列問題：

(1)根據反應的焓變和熵變計算分析298K下合成氨反應能自發進行(列出計算式即可)           

(2)達平衡后，若向兩容器中通入與起始時等量的原反應氣體，達到新的平衡時，A容器中NH₃的體積分數     (填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，B容器中的NH₃的體積分數       

(3)298K時，將NH₃通入水中得到0．1mol?L^-1的氨水，測定其pH約為11，向其中加入少量的NH₄Cl晶體，晶體溶解后發現溶液的pH減小。對于上述現象有兩種不同的解釋：

     甲觀點：NH₄Cl水解呈酸性，增大c(H⁺)，因此溶液的pH減小。

     乙觀點：NH₄Cl溶于水電離出大量的NH₄^＋，抑制NH₃?H₂O的電離，使c(OH^-)減小，因此溶液的pH減小。

請你設計一個簡單實驗進行驗證上述觀點哪個正確，試劑自選。

 (提示：298K時，0.1mol?L^-1的NH₃?H₂O和CH₃COOH的電離常數均為1.75×10^-5)

                                                                      

Answer 1

(1)H-TS=-92．4kJ?mol^-1-298K?(-198．2×10^-3kJ?mol^-1?K^-1)<0

(2)增大     不變

(3)在298K時，取適量0.1mol?L^-1的氨水于小試管中，加入適量CH₃COONH₄晶體，振蕩溶解后，測溶液的pH，若溶液的pH<11，則說明乙觀點正確；若溶液的pH=11，則說明甲觀點正確