Question

氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）右圖是N₂和H₂反應(yīng)生成2molNH₃過(guò)程中能量變化示意圖，每生成1molNH₃放出熱量為

46.1kJ

；
（2）在體積為2L的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：
N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）△H＜0，得到如下數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)組	溫度/℃	起始量/mol		2分鐘/mol	平衡常數(shù)
		H2	N2	NH3
1	298	6	2	1.2	4.1×106
2	398	3	1	0.8	K1

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為

[c(NH3)]2

c(N2)[c(H2)]3

；
K₁的相對(duì)大小，K₁

＜

4.1×10⁶（填寫(xiě)“＞”“=”或“＜”）；
②實(shí)驗(yàn)1中以υ（H₂） 表示的反應(yīng)速率為

0.45mol/（L?min）

；
③下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)的是

C

（填序號(hào)字母）；
A．容器內(nèi)N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量濃度之比為1：3：2
B．υ（N₂）（正）=3υ（H₂）（逆）
C．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
D．混合氣體的密度保持不變
（3）NH₄Cl溶液呈酸性，這是由于NH₄⁺水解的緣故．則NH₄Cl在重水（D₂O）中水解的離子方程式是

NH₄⁺+D₂ONH₃?HDO+D⁺

．

Answer 1

分析：（1）先求出此反應(yīng)的焓變，根據(jù)計(jì)算出每生成1molNH₃放出熱量；
（2）①化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物的濃度系數(shù)次冪之積除以反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積；
②先根據(jù)圖象依據(jù)v=

△c

△t

求出求出v（NH₃），然后根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比求出v（H₂）；
 ③根據(jù)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)判斷；
（3）根據(jù)NH₄⁺水解的本質(zhì)．

解答：解：（1）該反應(yīng)的焓變△H=E₁-E₂=335KJ/mol-427.2KJ/mol=-92.2KJ/mol，所以每生成1molNH₃放出熱量為46.1kJ，故答案為：46.1kJ；
（2）①化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物的濃度系數(shù)次冪之積除以反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積，k=

[c(NH3)]2

c(N2)[c(H2)]3

．
該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，生成物濃度減小，反應(yīng)物濃度增大，所以K₁＜4.1×10⁶，
故答案為：

[c(NH3)]2

c(N2)[c(H2)]3

；＜；
②2min內(nèi)，以NH₃表示的反應(yīng)速率為v（NH₃）=

1.2mol 2L

2min

=0.3mol/（L?min），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，v（H₂）=1.5v（NH₃）=1.5×0.3mol/（L?min）=0.45mol/（L?min），
故答案為：0.45mol/（L?min）；
③A、容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度之比等于計(jì)量數(shù)之比，不能證明正逆反應(yīng)速率相等，故A錯(cuò)誤；
B、不同物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比是平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤．
C、容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，氣體的物質(zhì)的量不變，該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故C正確；
D、如果是在密閉容器中反應(yīng)，質(zhì)量不變，體積不變，密度始終不變，故D錯(cuò)誤．
故答案為：C；
（3）鹽NH₄Cl在水溶液中電離出的NH₄⁺結(jié)合重水（D₂O）電離出的OD^-，生成NH₃?HDO，而由重水（D₂O）電離出的D⁺與重水（D₂O）結(jié)合生成D₃O⁺，D₃O⁺簡(jiǎn)寫(xiě)為D⁺，水解方程式為NH₄⁺+D₂O NH₃?HDO+D⁺，故答案為：NH₄⁺+D₂O NH₃?HDO+D⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，難度不大，是一道綜合題．注意溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響根據(jù)平衡移動(dòng)判定．