Question

液氨常用作制冷劑，回答下列問題
（1）一定條件下在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：
a．NH₄I(s)NH₃(g) + HI(g)       b．2HI(g)  H₂(g) + I₂(g)
①寫出反應(yīng)a的平衡常數(shù)表達(dá)式                  
②達(dá)到平衡后，擴(kuò)大容器體積，反應(yīng)b的移動(dòng)方向      （填“正向”、“逆向”或“不移動(dòng)”），達(dá)到新的平衡時(shí)容器內(nèi)顏色將怎樣變化      （填“加深”、“變淺”或“不變”）
（2）工業(yè)上合成氨的反應(yīng)：N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g)  ΔH＝－92.60 kJ·mol^－1
下列說法能說明上述反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行的是________(填序號(hào))。
a．單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol NH₃的同時(shí)生成3n mol H₂
b．單位時(shí)間內(nèi)生成6n mol N—H鍵的同時(shí)生成2n mol H—H鍵
c．用N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為1∶3∶2
d．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大
e．容器內(nèi)的氣體密度不變
（3）已知合成氨反應(yīng)在某溫度下2 L的密閉容器中進(jìn)行，測得如下數(shù)據(jù)：

時(shí)間(h) 物質(zhì)的量(mol)	0	1	2	3	4
N2	1.50	n1	1.20	n3	1.00
H2	4.50	4.20	3.60	n4	3.00
NH3	0	0.20		1.00	1.00

 
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算：
①反應(yīng)進(jìn)行到2 h時(shí)放出的熱量為________ kJ。
②0～1 h內(nèi)N₂的平均反應(yīng)速率為________ mol·L^－1·h^－1。
③此溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝________(保留兩位小數(shù))。
④反應(yīng)達(dá)到平衡后，若往平衡體系中再加入N₂、H₂和NH₃各1.00 mol，化學(xué)平衡將向________方向移動(dòng)(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)。
（4）肼（N₂H₄）的性質(zhì)類似于NH₃，極易溶于水，與水反應(yīng)生成一種二元弱堿在溶液中分步電離，請(qǐng)用離子反應(yīng)方程式表示其水溶液顯堿性的原因                        

Answer 1

（1）① k＝[NH₃] [HI]     ② 正向  變淺（2） bd　
（3）①27.78  ②0.05 　③0.15    ④正反應(yīng)
（4）N₂H₄·2H₂O[N₂H₅·H₂O]⁺ + OH^－ 

試題分析：（1）①根據(jù)題給反應(yīng)a結(jié)合平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫原則寫出，反應(yīng)a的平衡常數(shù)表達(dá)式為k＝[NH₃] [HI]；②反應(yīng)a是反應(yīng)前后氣體體積增大的反應(yīng)，反應(yīng)b是反應(yīng)前后氣體體積不變，所以增大容器體積相當(dāng)于壓強(qiáng)減小，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)，所以平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，因?yàn)槿萜黧w積增大，平衡時(shí)I₂(g)的濃度減小，氣體顏色變淺；（2）a．單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolNH₃的同時(shí)消耗3nmolH₂，同時(shí)生成3n molH₂，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；b．當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)生成6nmolN-H鍵同時(shí)消耗3nmolH-H鍵反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)同時(shí)生成2n molH-H鍵，則平衡向在反應(yīng)方向移動(dòng)，正確；c．反應(yīng)處于任何狀態(tài)，用N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比均等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，為1：3：2，不能確定該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，錯(cuò)誤；d．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大，則平衡向氣體體積減小的正反應(yīng)方向移動(dòng)，正確；e．混合氣體質(zhì)量不變，容器體積不變，所以容器內(nèi)的氣體密度始終不變，錯(cuò)誤；選：bd；（3）①根據(jù)題給數(shù)據(jù)分析，反應(yīng)進(jìn)行到2 h時(shí)生成氨氣0.6mol，結(jié)合題給熱化學(xué)方程式計(jì)算放出的熱量為27.78 kJ；②根據(jù)題給數(shù)據(jù)分析，0～1 h內(nèi)N₂的物質(zhì)的量變化為0.1mol，根據(jù)公式v=Δn/VΔt計(jì)算，平均反應(yīng)速率為0.05 mol·L^－1·h^－1；③根據(jù)題給數(shù)據(jù)分析，反應(yīng)達(dá)到平衡后c（NH₃）=0.5mol/L，c（N₂）=0.5mol/L，c（H₂）=1.5mol/L，化學(xué)平衡常數(shù)K=[NH₃]²/[N₂][H₂]³=0.15；④反應(yīng)達(dá)到平衡后，再加入N₂、H₂和NH₃各1.00 mol，c（NH₃）=1mol/L，c（N₂）=1mol/L，c（H₂）=2mol/L，濃度商Q=0.125＜K，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；（4）肼（N₂H₄）的性質(zhì)類似于NH₃，極易溶于水，與水反應(yīng)生成一種二元弱堿N₂H₄?2H₂O，電離方程式為：N₂H₄?2H₂O[N₂H₅?H₂O]⁺+OH^-。