Question

【題目】運用化學反應原理研究氮、氯、碘等單質及其化合物的反應有重要意義。

（1）如圖是一定的溫度和壓強下N2和H2反應生成lmolNH3過程中能量變化示意圖，請寫出工業合成氨的熱化學方程式____________（△H的數值用含字母Q1、Q2的代數式表示）：

（2）已知：25℃時KSP（AgCl）=1.6×l0－10KSP（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，從難溶電解質的溶解平衡角度解釋產生沉淀的原因是 ，向反應后的渾濁液中繼續加入0.1L0.002mol·L－1的NaI溶液，看到的現象是 ，產生該現象的原因是（用離子方程式表示） 。

（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），反應后溶液顯中性。求25℃下該混合溶液中氨水的電離平衡常數。

Answer 1

【答案】（1）N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=2(Q1－Q2)kJ·mol－1；

（2）c(Ag+)·c(Cl－)＞Ksp(AgCl)，白色沉淀轉化為黃色沉淀；AgCl(s)+I－（aq）=AgI(s)+Cl－(aq)；

（3）b×10－7/(a－b)。

【解析】

試題分析：（1）根據能量變化示意圖，反應物的總能量大于生成物的總能量，說明反應是放熱反應，熱化學反應方程式為：N2 (g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H=2(Q1－Q2) kJ·mol－1；（2）根據Qc>Ksp，說明有沉淀產生，Qc=Ksp，說明此溶液為飽和溶液，Qc<Ksp，說明溶液是不飽和溶液，產生沉淀，說明c(Ag＋)·c (Cl－)=1×10－6＞Ksp(AgCl) =1.6×10－10，Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，說明AgI比AgCl更難溶，因此白色沉淀轉化為黃色沉淀；AgCl(s) + I－（aq）= AgI(s) + Cl－(aq)；（3）因為反應后溶液呈中性，所以氨水過量，c(H+)+ c(NH4+) = c(OH－)+ c(Cl－) ，c(NH3·H2O)= (a×1－b×1)/2mol·L－1=(a－b)/2mol·L－1， c(OH－)=c(H+)=1×10－7 mol·L－1，c(NH4+)=c(Cl－)=b/2 mol·L－1，NH3·H2O NH4++ OH－，Ksp=c(NH4＋)×c(OH－)/c(NH3·H2O)=b/2×1×10－7/(a－b)/2= b×10－7/(a－b)。