Question

（10分）運用化學反應原理研究氮、氧等單質及其化合物的反應有重要意義。

（1）合成氨反應N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)，若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，平衡         移動（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化劑反應的△H          （填“增大”、“減小”或“不改變”）。

（2）已知：O₂(g) = O₂⁺(g)+e^－             H₁=＋1175.7 kJ·mol^-1

PtF₆(g)+e^－=PtF₆^－(g)           H₂=－771.1 kJ·mol^-1

O₂PtF₆(S)=O₂⁺(g)+PtF₆^－(g)      H₃=＋482.2 kJ·mol^-1

則反應O₂(g)+PtF₆(g) = O₂⁺PtF₆^－(s)的  H=_____________ kJ·mol^-1。

（3）已知：2NO₂（g）     N₂O₄（g）  △H=-57.2kJ·mol^-1。一定溫度下，一定體積的密閉容器中充入NO₂進行反應：2NO₂（g）N₂O₄（g）達到平衡。寫出該反應的平衡常數表達式：　　   　，升高溫度，該反應的平衡常數K值將　    (填增大或減小或不變)； 若其他條件不變時，下列措施能提高NO₂轉化率的是        （填字母序號）

   A．減小NO₂的濃度      B.降低溫度      C.增加NO₂的物質的量    D.升高溫度

（4）在25℃下，將a mol·L^-1的氨水與0.01 mol·L^-1的鹽酸等體積混合，反應時溶液中c(NH₄^＋)=c(Cl^－)。則溶液顯          性（填“酸”、“堿”或“中”）；用含a的代數式表示NH₃·H₂O的電離常數K_b=             。

 

Answer 1

【答案】

（1）向左     不改變   （2）－77.6  （3）c(N₂O₄)/c²(NO₂)   減小    BC      

 

（4）中 

【解析】（1）在恒壓條件下加入氬氣，則容積增大，導致原平衡中各物質的濃度同等比例減小，所以平衡向氣體體積增大的方向即向左移動；催化劑僅是改變化學反應速率，不會影響焓變。

（2）根據蓋斯定律，將化學方程式①+②-③疊加即得到O₂(g)+PtF₆(g) = O₂⁺PtF₆^－(s)。

（3）平衡常數是指在一定條件下的可逆反應中，當反應達到平衡時生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值。因為反應是放熱反應，所以升高溫度，平衡向逆反應方向移動，平衡常數減小。減小反應物濃度平衡向逆反應方向移動，轉化率降低。溫度降低平衡向正反應方向移動，轉化率增大，升高溫度正好相反。因為反應物和生成物都只有一種，所以增加NO₂的物質的量，相當于增大壓強，平衡向正反應方向移動，轉化率增大。

（4）由溶液的電荷守恒可得: c(H^*)+c(NH₄^*)=c(Cl^-)+c(OH^-),已知c(NH₄^*)=c(Cl^-)，則有c(H^*)=c(OH^-)，溶液顯中性；電離常數只與溫度有關，則此時NH₃·H₂O的電離常數

K_b=[c(NH₄^*)·c(OH^-)]/c(NH₃·H₂O)=(0.01mol·L^-1·10^-7mol·L^-1)/(amol·L^-1-0.01mol·L^-1)

= 10^-9/( (a-0.01)mol·L^-1。