Question

【題目】I.工業合成氨可以實現大規模固氮，氨可用于生產氯化銨、硫酸銨等化學肥料。

（1）等物質的量濃度的兩溶液，pH大小為：氯化銨___________硫酸銨（選填>、=或<，下同）；銨根離子濃度相同的兩溶液，兩者的濃度大小關系為：氯化銨___________硫酸銨；

（2）檢驗銨態氮肥中銨根離子的實驗方案是______________________________________；

（3） 長期施用硫酸銨，土壤會酸化板結的原因是__________________________________。

II.最新“人工固氮”的研究報道：常溫常壓、催化劑條件下，N2與水發生反應：2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g) Q，（Q﹥0）。

（4）如果反應的平衡常數K值變小，該反應正反應速率__________（選填增大、減小或不變，下同），逆反應速率__________。

（5）請用上述反應中的有關物理量來說明該反應已達到平衡狀態______________________。

（6）若反應的容器容積為2.0L，反應時間4.0 min，容器內氣體的密度增大了0.18 g/L，在這段時間內O2的平均反應速率為______________________。

Answer 1

【答案】〉 〉 取樣，加入試管配成溶液，加入濃氫氧化鈉溶液，加熱，在試管口放一片濕潤的紅色石蕊試紙,若變藍，則含有銨根離子；反之沒有 硫酸銨是強酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，所以長期施用，土壤會酸化板結 減小 減小 容器中氣體的總質量不隨時間而變化或容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化或容器中氣體的密度不隨時間而變化或v正（N2）：v逆（O2）=2:3（合理即可） 0.00125 mol·L-1min-1

【解析】

(1)等物質的量濃度的氯化銨和硫酸銨，硫酸銨中的銨根離子濃度大，溶液PH小，若銨根離子濃度相同則硫酸銨溶液濃度小；

(2)依據銨根離子和氫氧根離子結合生成一水合氨，加熱分解生成的氨氣能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍設計證明；

(3)長期施用硫酸銨能夠使土壤中的氫離子濃度升高；

(4)2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)Q，(Q＞0)，反應是吸熱反應，如果反應的平衡常數K值變小說明平衡逆向進行，溫度降低，反應速率減小；

(5)反應達到平衡的標志是正逆反應速率相同，各組分含量保持不變分析，由此分析解答；

(6)容器內氣體的密度增大了0.18g/L，即水的質量減少了0.18g/L×2L=0.36g，則生成氧氣物質的量為：×=0.01mol，再據v=計算速率。

(1)等物質的量濃度的兩溶液，氯化銨含一個銨根，硫酸銨含兩個銨根，pH大小為：氯化銨＞硫酸銨，銨根離子濃度相同的兩溶液，兩者的濃度大小關系為：氯化銨＞硫酸銨；

(2)檢驗銨態氮肥中銨根離子的實驗方案是：取樣，加入試管配成溶液，加入濃氫氧化鈉溶液，加熱，在試管口放一片濕潤的紅色石蕊試紙，若變藍，則含有銨根離子；反之沒有；

(3)長期施用硫酸銨會使土壤板結酸化，硫酸銨是強酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，所以長期施用，土壤會酸化板結；

(4)2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)Q，(Q＞0)，反應是吸熱反應，如果反應的平衡常數K值變小說明平衡逆向進行，應降低溫度，溫度降低，反應速率減小，正反應速率和逆反應速率都減小；

(5)2N2(g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2(g)Q，(Q＞0)，反應是有液體參加的氣體體積增大的吸熱反應，容器中氣體的總質量不隨時間而變化或容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化或容器中氣體的密度不隨時間而變化或v正(N2)：v逆(O2)=2：3時，都可以說明反應達到平衡狀態；

(6)容器內氣體的密度增大了0.18g/L，即水的質量減少了0.18g/L×2L=0.36g，則生成氧氣物質的量為：×=0.01mol，據v(O2)===0.00125 molL-1min-1。