Question

運(yùn)用化學(xué)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

 

移動(dòng)（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化劑

 

反應(yīng)的△H（填“增大”、“減小”或“不改變”）．
（2）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

 

沉淀（填化學(xué)式），生成該沉淀的離子方程式為

 

．
已知25℃時(shí)K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_sP[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20．
（3）17℃、1.01×10⁵Pa，密閉容器中N₂O₄和NO₂的混合氣體達(dá)到平衡時(shí)，c（NO₂）=0.0300mol?L^-1、c（N₂O₄）=0.0120mol?L^-1．則反應(yīng)2NO₂（g）?N₂O₄（g）的平衡常數(shù)K=

 

（4）現(xiàn)用一定量的Cu與足量的濃HNO₃反應(yīng)，制得1.00L已達(dá)到上述平衡的N₂O₄和NO₂的混合氣體（17℃、1.01×10⁵Pa），理論上至少需消耗Cu

 

克．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素,反應(yīng)熱和焓變,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）恒溫恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，體積增大，等效為降低壓強(qiáng)，平衡向體積增大的方向移動(dòng)；
反應(yīng)熱只與始態(tài)與狀態(tài)有關(guān)，催化劑改變平衡建立的途徑，不影響始態(tài)與終態(tài)，反應(yīng)熱不變；
（2）Mg（OH）₂、Cu（OH）₂的結(jié)構(gòu)類型相同，溶度積越小，溶解度越小，加入相同的濃度的氨水，最先析出；
（3）依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算平衡濃度，結(jié)合平衡濃度是利用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積得到；
（4）計(jì)算N₂O₄和NO₂的物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移計(jì)算Cu的物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計(jì)算Cu的質(zhì)量．

解答： 解：（1）恒溫恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，體積增大，等效為降低壓強(qiáng)，平衡向體積增大的方向移動(dòng)，該反應(yīng)正反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，故平衡向左移動(dòng)．
反應(yīng)熱只與始態(tài)與狀態(tài)有關(guān)，催化劑改變平衡建立的途徑，不影響始態(tài)與終態(tài)，反應(yīng)熱不變，
故答案為：向左，不改變；
（2）Mg（OH）₂、Cu（OH）₂的結(jié)構(gòu)類型相同，Cu（OH）₂溶度積更小，溶解度越小，加入相同的濃度的氨水，Cu（OH）₂最先析出，反應(yīng)離子方程式為：Cu²⁺+2NH₃．H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺；
故答案為：Cu（OH）₂，Cu²⁺+2NH₃．H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺；
（3）17℃、1.01×10⁵Pa，密閉容器中N₂O₄和NO₂的混合氣體達(dá)到平衡時(shí)，c（NO₂）=0.0300mol?L^-1、c（N₂O₄）=0.0120mol?L^-1．則反應(yīng)2NO₂（g）?N₂O₄（g）的平衡常數(shù)K=

0.0120

0.03002

=13.3L/mol；
故答案為：13.3；
（4）N₂O₄的物質(zhì)的量=1L×0.012 0mol?L^-1=0.012mol，NO₂的物質(zhì)的量=1L×0.03 0mol?L^-1=0.03mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，參加反應(yīng)Cu的物質(zhì)的量=

0.0300mol×1+0.012mol×2

2

=0.027mol，故參加反應(yīng)的Cu的質(zhì)量為0.027mol×64g/mol=1.728g，
故答案為：1.728；

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡影響因素和計(jì)算、平衡常數(shù)計(jì)算、氧化還原反應(yīng)計(jì)算，難度中等，（4）中注意利用電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算．