Question

氨氣在科研、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用．
（1）在三個(gè)1L的恒容密閉容器中，分別加入0.1mol N₂和0.3mol H₂發(fā)生反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H₁＜0，實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中c（N₂）隨時(shí)間（t）的變化如圖1所示（T表示溫度）．

①實(shí)驗(yàn)Ⅲ在前10分鐘內(nèi)N₂平均反應(yīng)速率v（N₂）=

 

；（寫出計(jì)算過程）
②與實(shí)驗(yàn)Ⅱ相比，實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅲ分別采用的實(shí)驗(yàn)條件可能為

 

、

 

．
（2）常溫下NH₄⁺（aq）+H₂O（l）═NH₃?H₂O（aq）+H⁺（aq）的化學(xué)平衡常數(shù)為5.55×10^-10mol?L^-1，則NH₃?H₂O的電離平衡常數(shù)K=

 

（保留三位有效數(shù)字）．
（3）常溫下，將1mL pH均為11的氨水與NaOH溶液分別加水稀釋，請?jiān)谌鐖D2中畫出兩溶液的pH隨體積稀釋倍數(shù)的變化曲線（加必要標(biāo)注）．
（4）工業(yè)上用NH₃消除NO污染．在一定條件下，已知每還原1mol NO，放出熱量120kJ，請完成下列熱化學(xué)方程式：6NO（g）+4NH₃（g）═5N₂（g）+6H₂O（g）△H₂=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線,熱化學(xué)方程式

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）①根據(jù)v=

△c

△t

計(jì)算；
②根據(jù)c（N₂）隨時(shí)間（t）的變化線，可判斷出平衡移動(dòng)方向，再推斷出采用的實(shí)驗(yàn)條件；
（2）根據(jù)NH₃?H₂O的電離方程式及水的電離和NH₄⁺（aq）+H₂O（l）NH₃?H₂O（aq）+H⁺（aq）的關(guān)系，可求NH₃?H₂O的電離平衡常數(shù)；
（3）根據(jù)強(qiáng)弱電解質(zhì)在稀釋過程中離子濃度的變化可以畫出圖；
（4）根據(jù)元素守恒及反應(yīng)物的物質(zhì)的量與熱量的關(guān)系，可以寫出熱化學(xué)方程式；

解答： 解：（1）①v（N₂）=

△c (N2)

△t

=

(0.10-0.06 )mol?L-1

10min

=0.004mol?L^-1?min^-1，故答案為：

△c (N2)

△t

=

(0.10-0.06 )mol?L-1

10min

=0.004mol?L^-1?min^-1；
②與實(shí)驗(yàn)Ⅱ相比，實(shí)驗(yàn)ⅠN₂的平衡濃度變大，平衡逆向移動(dòng)，且反應(yīng)速率變大，所以實(shí)驗(yàn)Ⅰ的條件為升高溫度；實(shí)驗(yàn)Ⅲ與實(shí)驗(yàn)Ⅱ相比，平衡沒有移動(dòng)，但反應(yīng)速率變大，所以實(shí)驗(yàn)條件為使用催化劑；故答案為：升高溫度、使用催化劑；
（2）反應(yīng)NH₃?H₂ONH₄⁺（aq）+OH^-（aq）可以看作H₂OH⁺（aq）+OH^-（aq）減去反應(yīng)NH₄⁺（aq）+H₂O（l）NH₃?H₂O（aq）+H⁺（aq），則NH₃?H₂O的電離平衡常數(shù)K=

Kw

5.55×10-10mol?L-1

=1.80×10^-5mol?L^-1．
（3）由于氨水是弱電解質(zhì)、NaOH是強(qiáng)電解質(zhì)分別加水稀釋后，氨水的PH值下降得較慢，而NaOH的PH值下降得較快，如圖所示
，故答案為：；
（4）根據(jù)元素守恒及電子得失守恒可得，NH₃與NO反應(yīng)的化學(xué)方程式為：6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O，由于還原1mol NO，放出熱量120kJ，所以該反應(yīng)的△H₂=-720 kJ/mo1，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：6NO（g）+4NH₃（g）=5N₂（g）+6H₂O（g），△H₂=-720 kJ/mo1；故答案為：-720 kJ/mo1．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)反速率的計(jì)算、影響平衡的條件、平衡常數(shù)的計(jì)算及熱化學(xué)方程式的書寫等知識，本題的難點(diǎn)在（2）中要理解氨水的電離平衡和水的電離平衡及銨根離子的水解之間的關(guān)系．