Question

2．（1）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工、農業(yè)生產和生活中有著重要作用．
①圖1是一定的溫度和壓強下N₂和H₂反應生成1molNH₃過程中能量變化示意圖，請寫出工業(yè)合成氨的熱化學反應方程式：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-2（b-a）kJ•mol^-1．（△H的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示）
②在25°C時，將x mol•L^-1的氨水與y mol•L^-1的鹽酸等體積混合，反應后溶液顯中性，則反應后的溶液中：c（NH₄⁺）=c（Cl^-）（填“＞”、“＜”或“=”）
（2）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合態(tài)存在．在25°C時，向0.1mol•L^-1的NaCl溶液中逐滴加入適量的0.1mol•L^-1的硝酸銀溶液，有白色沉淀生成，向反應后的濁液中，繼續(xù)加入0.1mol•L^-1的NaI溶液，看到的現(xiàn)象是白色沉淀轉變?yōu)辄S色沉淀，產生該現(xiàn)象原因是（用離子方程式表示）AgCl（s）+I^-（aq）=AgI（s）+Cl^-（aq）．
（3）圖2為一電化學裝置，電極分別為鐵棒和碳棒．U形管中盛有電解質溶液．
①若U形管中盛有飽和食鹽水，打開K₂，閉合K₁，鐵棒為陰 極，碳棒上的電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑．
②若U形管中是含Cr₂O₇^2-的酸性廢水，通過該裝置可以除去Cr₂O₇^2-離子．閉合K₂，打開K₁，陽極區(qū)所發(fā)生的反應有：Fe-2e^-=Fe²⁺和6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O （寫離子反應方程式）

Answer 1

分析 （1）①由圖可知，合成氨為放熱反應，且生成1mol氨氣時放熱為（b-a）kJ，結合物質的狀態(tài)及焓變書寫化學方程式；
②反應后溶液顯中性，c（H⁺）=c（OH^-），結合電荷守恒式分析；
（2）發(fā)生沉淀的轉化，向Ksp更小的方向移動；
（3）①若U形管中盛有飽和食鹽水，打開K₂，閉合K₁，F(xiàn)e與電源負極相連為陰極，陽極上氯離子失去電子；
②若U形管中是含Cr₂O₇^2-的酸性廢水，通過該裝置可以除去Cr₂O₇^2-離子．閉合K₂，打開K₁，F(xiàn)e與電源正極相連為陽極，陽極上Fe失去電子，且亞鐵離子與Cr₂O₇^2-發(fā)生氧化還原反應．

解答 解：（1）①由圖可知，N₂和H₂反應生成1molNH₃放出的熱量為（b-a）kJ，該反應的熱化學反應方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-2（b-a）kJ•mol^-1，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-2（b-a）kJ•mol^-1；
②將n mol•L^-1的氨水與m mol•L^-1的鹽酸等體積混合，反應后的溶液呈中性，c（H⁺）=c（OH^-），根據(jù)溶液的電荷守恒：c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），可知c（NH₄⁺）=c（Cl^-），
故答案為：=；
（2）白色沉淀為AgCl，向反應后的濁液中，繼續(xù)加入0.1mol•L^-1的NaI溶液，看到的現(xiàn)象是白色沉淀轉變?yōu)辄S色沉淀，發(fā)生離子反應為AgCl（s）+I^-（aq）=AgI（s）+Cl^-（aq），
故答案為：白色沉淀轉變?yōu)辄S色沉淀；AgCl（s）+I^-（aq）=AgI（s）+Cl^-（aq）； 
（3）①若U形管中盛有飽和食鹽水，打開K₂，閉合K₁，F(xiàn)e與電源負極相連為陰極，陽極上氯離子失去電子，陽極反應為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
故答案為：陰；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
②若U形管中是含Cr₂O₇^2-的酸性廢水，通過該裝置可以除去Cr₂O₇^2-離子．閉合K₂，打開K₁，F(xiàn)e與電源正極相連為陽極，陽極上Fe失去電子，且亞鐵離子與Cr₂O₇^2-發(fā)生氧化還原反應，則陽極區(qū)所發(fā)生的反應有：Fe-2e^-=Fe²⁺和6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案為：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O．

點評 本題考查較綜合，涉及熱化學方程式、酸堿混合、沉淀轉化及電解，為高頻考點，把握圖中能量變化、電荷守恒、沉淀轉化的原理、電極反應為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意化學反應原理的應用，題目難度不大．