氮的*化物NH3和N2H4有廣泛應用．（1）已知25℃時，幾種難溶電解質的溶度積如下表所示：*氧化物Cu（OH...

問題詳情：

氮的*化物NH3和N2H4有廣泛應用．

（1）已知25℃時，幾種難溶電解質的溶度積如下表所示：

向Cu2+、Mg2+、Fe3+、Fe2+濃度都為0.01mol•L﹣1的溶液中緩慢滴加稀氨水，產生沉澱的先後順序為 （用化學式表示）　　．

（2）實驗室製備氨氣的化學方程式為　　．工業上，製備肼（N2H4）的方法之一是用次***溶液在鹼*條件下與氨氣反應．以石墨為電極，將該反應設計成原電池，該電池的負極反應為　．

（3）在3L密閉容器中，起始投入4molN2和9molH2在一定條件下合成氨，平衡時僅改變温度測得的數據如表所示：

已知：破壞1molN2（g）和3molH2（g）中的化學鍵消耗的總能量小於破壞2molNH3（g）中的化學鍵消耗的能量．

①則T1　　T2（填“＞”、“＜”或“=”）

②在T2K下，經過10min達到化學平衡狀態，則0～10min內H2的平均速率v（H2）=　，平衡時N2的轉化率α（N2）=　　．若再增加*氣濃度，該反應的平衡常數將　　（填“增大”、“減小”或“不變”）

③下列圖象分別代表焓變（△H）、混合氣體平均相對分子質量（）、N2體積分數φ（N2）和氣體密度（ρ）與反應時間關係，其中正確且能表明該可逆反應達到平衡狀態的是　　．

【回答】

【考點】化學平衡的計算；氨的實驗室製法．

【專題】化學平衡專題．

【分析】（1）根據各物質的溶度積常數計算出開始沉澱時溶液中*氧根離子的濃度，再判斷；

（2）實驗室用加熱*化銨和*氧化鈣固體混合物來製備氨氣；原電池中N2H4失電子，在負極上反應；

（3）①破壞1mol N2（g）和3mol H2（g）中的化學鍵消耗的總能量小於破壞2mol NH3（g）中的化學鍵消耗的能量，則該反應為放熱反應，根據温度對平衡的影響分析；

②根據生成的氨氣的量求出*氣的濃度變化量，再求反應速率；N2的轉化率α（N2）=×100%；根據影響K的因素分析；

③反應達到平衡狀態時，同一物質的正逆反應速率相等，平衡時各種物質的物質的量濃度、百分含量等不再發生變化，以及由此衍生的一些量也不發生變化，説明可逆反應到達平衡狀態，結合圖象分析．

【解答】解：（1）向Cu2+、Mg2+、Fe3+、Fe2+濃度都為0.01mol•L﹣1的溶液中緩慢滴加稀氨水，

開始生成Cu（OH）2沉澱時，c（OH﹣）===×10﹣9mol•L﹣1，

開始生成Fe（OH）3沉澱時，c（OH﹣）==×10﹣12mol•L﹣1，

開始生成Fe（OH）2沉澱時，c（OH﹣）==×10﹣7mol•L﹣1，

開始生成Mg（OH）2沉澱時，c（OH﹣）==×10﹣5mol•L﹣1，

開始生成沉澱時溶液中*氧根離子濃度越小，則該物質越容易沉澱，所以產生沉澱的先後順序為Fe（OH）3、Cu（OH）2、Fe（OH）2、Mg（OH）2；

故*為：Fe（OH）3、Cu（OH）2、Fe（OH）2、Mg（OH）2；

（2）實驗室用加熱*化銨和*氧化鈣固體混合物來製備氨氣，*化銨和*氧化鈣反應生成氨氣、*化鈣和水，其反應的方程式為：2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O；原電池中NH3失電子，在負極上反應生成N2H4，其負極的電極反應式為：2NH3+2OH﹣﹣2e﹣═N2H4+2H2O；

故*為：2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O；2NH3+2OH﹣﹣2e﹣═N2H4+2H2O；

（3）①破壞1mol N2（g）和3mol H2（g）中的化學鍵消耗的總能量小於破壞2mol NH3（g）中的化學鍵消耗的能量，則該反應為放熱反應，升高温度平衡逆向移動，氨氣的物質的量減小，已知T1時氨氣的物質的量大，説明T1時温度低，則T1＜T2；

故*為：＜；

②在T2K下，經過10min達到化學平衡狀態，平衡時氨氣的物質的量為2mol，則反應的*氣為2mol×=3mol，v===0.1 mol•L﹣1•min﹣1；N2的轉化率α（N2）=×100%=×100%=25%；該反應的平衡常數只與温度有關，再增加*氣濃度，反應的平衡常數將不變；

故*為：0.1 mol•L﹣1•min﹣1； 25%；不變；

③A．對與固定的反應焓變是固定不變的，與平衡狀態無關，故A錯誤；

B．隨着反應的進行，氣體物質的量減小，氣體的質量不變，則混合氣體平均相對分子質量逐漸增大，當混合氣體平均相對分子質量不變時即是平衡狀態，故B正確；

C．隨着反應的進行，N2體積分數Φ（N2）逐漸減小，當Φ（N2）不變時即是平衡狀態，故C正確；

D．容器的體積不變，氣體的質量守恆，則混合氣體的密度始終不變，所以混合氣體的密度不變時，不一定是平衡狀態，故D錯誤；

故*為：BC．

【點評】本題考查了溶度積常數的應用、原電池原理、化學平衡狀態的判斷、反應速率的計算等，題目涉及的知識點較多，側重於基礎知識的綜合應用的考查，題目難度中等，注意把握溶度積的含義和公式應用、電極方程式的書寫、化學平衡的有關計算．

知識點：電離平衡單元測試

題型：填空題