（18分）運用化學反應(yīng)原理研究氮、氧等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義。

（1）合成氨反應(yīng)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，則平衡           移動（填“向左”“向右”或“不”）；使用催化劑，上述反應(yīng)的△H________（填“增大” “減小” 或“不改變”）。

（2）甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的方程式為：CH4+H2O=CO+3H2。已知部分物質(zhì)燃燒的熱化學方程式如下：

        2H2（g）+O2(g)=2H2O(l)    △H=－571.6kJ·mol－1

                                                                            2CO（g）+O2(g)=2CO2(g)   △H=－566kJ·mol－1

                                                                                                                                                          CH4（g）+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)    △H=－890.3kJ·mol－1

              又知1molH2O（g）轉(zhuǎn)變?yōu)?mol H2O（l）時放出44.0kJ熱量。寫出CH4和H2O在高溫下反應(yīng)的熱化學方程式                                            。

（3）在25℃下，向濃度均為0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__________沉淀（填化學式），生成該沉淀的離子方程式為_____                             _______。已知25℃時Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP [Cu(OH)2]=2.2×10-20。

（4）有人設(shè)想尋求合適的催化劑和電極材料，以N2、H2為電極反應(yīng)物，以HCl—NH4Cl為電解質(zhì)溶液制造新型燃燒電池。請寫出該電池的正極反應(yīng)式                      。

（5）某溫度（t℃）時，測得0.01mol·L－1的NaOH溶液的pH＝11。在此溫度下，將pH＝a的H2SO4溶液VaL與pH＝b的NaOH溶液VbL混合，若所得混合液為中性，且a＋b＝12，則Va︰Vb＝          。

（6）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(yīng)平衡時溶液中c(NH4＋)=c(Cl-)。則溶液顯_____________性（填“酸”“堿”或“中”）；用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=__________。

 

【答案】

（1）向左； 不改變（各2分）

（2）CH4（g）+H2O(g)=CO(g)+3H2（g）  △H=+206.1kJ·mol－1（2分）

（3）Cu(OH)2（2分）；    2NH3·H2O＋Cu2＋＝Cu(OH)2↓＋2NH4*；（2分）

（4）N2+8H++6e－=2NH4—（2分）

（5）1 ︰ 10（2分）

（6）中（2分）；          mol·L-1（2分）

【解析】（1）恒溫恒壓下通入氬氣，體積增大，所以平衡向左移動；使用催化劑與反應(yīng)熱無關(guān)。

（2）根據(jù)蓋斯定律即可得熱化學方程式為CH4（g）+H2O(g)=CO(g)+3H2（g）  △H=+206.1kJ·mol－1

（3）已知25℃時Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP [Cu(OH)2]=2.2×10-20，所以先生成Cu(OH)2

（4）以N2、H2為電極反應(yīng)物，則總反應(yīng)為N2＋3H22NH3，由于HCl—NH4Cl為電解質(zhì)溶液所以正極反應(yīng)方程式為N2+8H++6e－=2NH4—

（5）因為0.01mol·L－1的NaOH溶液的pH＝11所以此溫度下Kw=10-13，由此可得10－a×Va=10b-13×Vb，則Va：Vb=1：10

（6）由電荷守恒c(H＋)＋c(NH4＋)= c(OH-)＋c(Cl-)可得，c(H＋)= c(OH-)顯中性。

K= c(NH4＋) c(OH-)÷c(NH3·H2O)=0.01×10-7÷(a-0.01)= mol·L-1

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

運用化學反應(yīng)原理研究氫、氧、氯、碘等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義

（1）已知：25℃時KSP（AgCl）=1.6×l0-10     KSP（AgI）=1.5×l0-16
海水中含有大量的元素，常量元素如氯，微量元素如碘，其在海水中均以化合態(tài)存在．在25℃下，向0.1L0.002mol?L-l的NaCl溶液中加入0.1L0.002mol?L-l硝酸銀溶液，有白色沉淀生成，產(chǎn)生沉淀的原因是（通過計算回答）
c（Ag+）?c（Cl-）＞Ksp（AgCl）
c（Ag+）?c（Cl-）＞Ksp（AgCl）
，向反應(yīng)后的渾濁液中繼續(xù)加入0.1L0.002mol?L-1的NaI溶液，看到的現(xiàn)象是
白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀
白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀
，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是（用離子方程式表示）
AgCl（s）+I-（aq）=AgI（s）+Cl-（aq）
AgCl（s）+I-（aq）=AgI（s）+Cl-（aq）
．
（2）過氧化氫的制備方法很多，下列方法中原子利用率最高的是
D
D
（填序號）．
電解
A．BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2
B．2NH4HSO4
 點解 
.
 
（NH4）2S2O8+H2↑；
（NH4）2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2
C．CH3CHOHCH3+O2→CH3COCH3+H2O2
D．乙基蒽醌法見圖1
（3）某文獻報導(dǎo)了不同金屬離子及其濃度對雙氧水氧化降解海藻酸鈉溶液反應(yīng)速率的影響，實驗結(jié)果如圖2、圖3所示．注：以上實驗均在溫度為20℃、w（H2O2）=0.25%、pH=7.12、海藻酸鈉溶液濃度為8mg?L-1的條件下進行．圖2中曲線a：H2O2；b：H2O2+Cu2+；c：H2O2+Fe2+；d：H2O2+Zn2+；e：H2O2+Mn2+；圖3中曲線f：反應(yīng)時間為1h；g：反應(yīng)時間為2h；兩圖中的縱坐標代表海藻酸鈉溶液的粘度（海藻酸鈉濃度與溶液粘度正相關(guān)）．
由上述信息可知，下列敘述錯誤的是
B
B
（填序號）．
A．錳離子能使該降解反應(yīng)速率減緩
B．亞鐵離子對該降解反應(yīng)的催化效率比銅離子低
C．海藻酸鈉溶液粘度的變化快慢可反映出其降解反應(yīng)速率的快慢
D．一定條件下，銅離子濃度一定時，反應(yīng)時間越長，海藻酸鈉溶液濃度越小．

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科目：高中化學 來源： 題型：

運用化學反應(yīng)原理研究氮、氧等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義．
（1）合成氨反應(yīng)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
向左
向左
移動（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化劑
不改變
不改變
反應(yīng)的△H（填“增大”“減小”或“不改變”）．
（2）已知：O2（g）═O
 
+
2
（g）+e-△H1=1175.7kJ?mol-1
PtF6（g）+e-═PtF
 
-
6
（g）△H2=-771.1kJ?mol-1
O2PtF6（s）═O
 
+
2
（g）+PtF
 
-
6
（g）△H3=482.2kJ?mol-1
則反應(yīng)：O2（g）+PtF6（g）═O2PtF6（s）的△H=
-78.2
-78.2
kJ?mol-1
（3）已知25℃時，Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20．
在25℃下，向濃度均為0.1mol?L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成
Cu（OH）2
Cu（OH）2
沉淀 （填物質(zhì)的化學式），生成該沉淀的離子方程式為
Cu2++2NH3?H2O?Cu（OH）2↓+2NH4+
Cu2++2NH3?H2O?Cu（OH）2↓+2NH4+
．
（4）在25℃下，將a mol?L-1的氨水與0.01mol?L-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)平衡時溶液中c（NH
 
+
4
）=c（Cl-），則溶液顯
中性
中性
性（填“酸”“堿”或“中”）；用含a的代數(shù)式表示NH3?H2O的電離常數(shù)Kb=
10-9
a-0.01
10-9
a-0.01
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

運用化學反應(yīng)原理研究氮、氯、碘等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義．
（1）如圖是一定的溫度和壓強下N2和H2反應(yīng)生成lmolNH3過程中能量變化示意圖，請寫出工業(yè)合成氨的熱化學方程式（△H的數(shù)值用含字母Q1、Q2的代數(shù)式表示）：
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=2（Q1-Q2）kJ?mol-1
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=2（Q1-Q2）kJ?mol-1

（2）最近一些科學家研究采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷（能傳遞H+）實現(xiàn)氮的固定--氨的電解法合成，大大提高了氮氣和氫氣的轉(zhuǎn)化率．總反應(yīng)式為：N2+3H2
         通電         
.
(一定條件)
2NH3．則在電解法合成氨的過程中，應(yīng)將H2不斷地通入
陽
陽
極（填“正”、“負”、“陰”或“陽”）；在另一電極通入N2，該電極反應(yīng)式為
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3
．
（3）氨氣溶于水得到氨水．在25℃下，將a mol?L-1的氨水與b mol?L-1的鹽酸等體積混合（混合后體積為混合前體積之和），反應(yīng)后溶液顯中性．求25℃下該混合溶液中氨水的電離平衡常數(shù)
b×10-7
a-b
b×10-7
a-b

（4）已知：25℃時KSP（AgCl）=1.6×l0-10   KSP（AgI）=1.5×l0-16
海水中含有大量的元素，常量元素如氯，微量元素如碘，其在海水中均以化合態(tài)存在．在25℃下，向0.1L0.002mol?L-l的NaCl溶液中逐滴加入適量的0.1L0.002mol?L-l硝酸銀溶液，有白色沉淀生成，從難溶電解質(zhì)的溶解平衡角度解釋產(chǎn)生沉淀的原因是
c（Ag+）?c（Cl-）＞Ksp（AgCl）
c（Ag+）?c（Cl-）＞Ksp（AgCl）
，向反應(yīng)后的渾濁液中繼續(xù)加入0.1L0.002mol?L-1的NaI溶液，看到的現(xiàn)象是
白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀
白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀
，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是（用離子方程式表示）
AgCl（s）+I-（aq）═AgI（s）+Cl-（aq）
AgCl（s）+I-（aq）═AgI（s）+Cl-（aq）
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

運用化學反應(yīng)原理研究氮、硫、氯、碘等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義．
（1）硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），混合體系中SO3的質(zhì)量分數(shù)和溫度的關(guān)系如圖1所示（曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài)）．根據(jù)圖示回答下列問題：

①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）的△H
＜
＜
0（選填“＞”或“＜”）；若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡
向左
向左
移動（選填“向左”、“向右”或“不”）；
②若溫度為T1、T2，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1
＞
＞
K2；若反應(yīng)進行到狀態(tài)D時，v正
＞
＞
v逆（選填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．
①圖2是一定的溫度和壓強下N2和H2反應(yīng)生成1mol NH3過程中能量變化示意圖，請寫出合成氨的熱化學反應(yīng)方程式：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；
、
△H=2（a-b）kJ?mol-1
△H=2（a-b）kJ?mol-1
．（△H的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示，不必注明反應(yīng)條件）
②氨氣溶于水得到氨水．在25℃下，將xmol?L-1的氨水與ymol?L-1的鹽酸等體積混合，所得溶液呈中性．則x
＞
＞
y，所得溶液中c（NH4+）
=
=
C（Cl-）（選填“＞”、“＜”或“=”）；用含x和y的代數(shù)式表示出一水合氨的電離平衡常數(shù)
10-7y
x-y
mol/L
10-7y
x-y
mol/L
．
（3）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℃下，向0.1mol?L-1的NaCl溶液中逐滴加入適量的0.1mol?L-1硝酸銀溶液，有白色沉淀生成，向反應(yīng)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(zhuǎn)化為黃色沉淀
白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀
，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是（用離子方程式表示）
AgCl（s）+I-（aq）=AgI（s）+Cl-（aq）
AgCl（s）+I-（aq）=AgI（s）+Cl-（aq）
．（已知25℃時Ksp[AgCl]=1.0×10-10 mol2?L-2，Ksp[AgI]=1.5×10-16mol2?L-2）

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科目：高中化學 來源： 題型：

運用化學反應(yīng)原理研究氮、硫等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義
精英家教網(wǎng)
（1）硫酸生產(chǎn)過程中2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），平衡混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如圖1示，根據(jù)圖回答下列問題：
①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）的△H
 
0（填“＞”或“＜”），若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氬氣，該反應(yīng)的正反應(yīng)速率將
 
（填“增大”“減小”或“不變”）；
②若A、C兩點反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1，K2，則K1
 
K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）圖2是一定的溫度和壓強下工業(yè)上合成1molNH3過程中能量變化示意圖．
①請寫出工業(yè)合成氨的熱化學方程式
 
（△H的數(shù)值用含字母Q1、Q2的代數(shù)式表示）
②氨氣溶于水得到氨水，在25℃下，將a mol?L-1的鹽酸與b mol?L-1的氨水等體積混合，反應(yīng)后溶液顯中性，則c（Cl-）
 
c （NH4+）（填“＞”、“＜”或“=”）；用含a和b的代數(shù)式表示出該混合溶液中氨水的電離平衡常數(shù)
 
．

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