Question

氨氣在化肥、致冷劑、有機(jī)合成工業(yè)中都有廣泛應(yīng)用．
（1）實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式為

Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

．
（2）根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道，在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑（摻有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面與水發(fā)生反應(yīng)也可生成氨氣．
已知：①2N₂（g）+6H₂O（l）═4NH₃（g）+3O₂（g）△H₁=2akJ?mol^-1
②N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H₂=-92.4kJ?mol^-1
③2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₃=-571.6kJ?mol^-1
則a=

765

．
（3）N₂+3H₂

催化劑

高溫高壓

2NH₃在密閉容器中反應(yīng)一段時(shí)間后，達(dá)到平衡狀態(tài)．關(guān)于此平衡狀態(tài)的說(shuō)法正確的是

②④

．
①該反應(yīng)的K=c（N₂）?c³（H₂）/c²（NH₃）  ②2υ_正（H₂）=3υ_逆（NH₃）  ③改變條件，N₂、H₂、NH₃的濃度可能會(huì)變化，K值也會(huì)隨之變化  ④每有3molH-H鍵斷裂，同時(shí)一定有6molN-H鍵斷裂
（4）在一容積為2L的密閉容器中，加入0.2mol N₂和0.6mol H₂，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H＜0．反應(yīng)中NH₃的物質(zhì)的量濃度的變化情況如圖所示．
結(jié)合如圖計(jì)算從反應(yīng)開始到平衡時(shí)，用NH₃表示的平均反應(yīng)速率υ（NH₃）=

0.025mol/（L?min）

．反應(yīng)到平衡時(shí)N₂的轉(zhuǎn)化率為

50%

．

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)室利用熟石灰與氯化銨共熱制取氨氣；
（2）由蓋斯定律可知，②×2-③×3得到①，以此計(jì)算反應(yīng)熱；
（3）達(dá)到平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率相等，各組分的濃度不變，結(jié)合K為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比來(lái)解答；
（4）由圖可知，4min達(dá)到平衡，生成氨氣為0.1mol/L，以此計(jì)算反應(yīng)速率及轉(zhuǎn)化率．

解答：解：（1）（1）實(shí)驗(yàn)室利用熟石灰與氯化銨共熱制取氨氣，該反應(yīng)為Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）①2N₂（g）+6H₂O（l）═4NH₃（g）+3O₂（g）△H₁=2akJ?mol^-1
②N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H₂=-92.4kJ?mol^-1
③2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₃=-571.6kJ?mol^-1
由蓋斯定律可知，②×2-③×3得到①，則2a=（-92.4）×2-（-571.6k）×3，解得a=765，故答案為：765；
（3）①K為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，該反應(yīng)的K=c²（NH₃）/c（N₂）?c³（H₂），故錯(cuò)誤；
②2υ_正（H₂）=3υ_逆（NH₃），則轉(zhuǎn)化為氫氣的反應(yīng)速率，正逆反應(yīng)速率相等，為平衡狀態(tài)，故正確；
③改變條件，N₂、H₂、NH₃的濃度可能會(huì)變化，但K值不會(huì)隨之變化，K與溫度有關(guān)，故錯(cuò)誤；
④每有3molH-H鍵斷裂，同時(shí)一定有6molN-H鍵斷裂，達(dá)到平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率相等，故正確；
故答案為：②④；
（4）由圖可知，4min達(dá)到平衡，生成氨氣為0.1mol/L，用NH₃表示的平均反應(yīng)速率υ（NH₃）=

0.1mol/L

4min

=0.025mol/（L?min），
生成0.1mol/L氨氣需要轉(zhuǎn)化氮?dú)?.05mol/L，則氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為

0.05mol/L

0.1mol/L

×100%=50%，故答案為：0.025mol/（L?min）；50%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及反應(yīng)熱的計(jì)算、化學(xué)平衡及化學(xué)平衡的計(jì)算等，側(cè)重反應(yīng)原理的考查，注重高考�？伎键c(diǎn)的訓(xùn)練，題目難度中等．