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【题目】1在一定条件下,将1.00molN2g3.00molH2g混合于一个10.0L密闭容器中,在不同温度下达到平衡时NH3g的平衡浓度如图1所示。其中温度为T1时平衡混合气体中氨气的体积分数为25.0%

当温度由T1变化到T2时,平衡常数关系K1 K2“=”

该反应在T1温度下5.00min达到平衡,这段时间内N2的化学反应速率为

T1温度下该反应的化学平衡常数K1=

2根据最新人工固氮的研究报道,在常温常压和光照条件下N2在催化剂表面与水发生反应:2N2g+6H2Ol=4NH3g+3O2g,此反应的S 0

N2g+3H2g=2NH3g H=a kJ/mol

2H2g+O2g=2H2Ol H=b kJ/mol

2N2g+6H2Ol=4NH3g+3O2gH= 用含ab的式子表示

3科学家采用质子高导电性的SCY陶瓷可传递H+实现了低温常压下高转化率的电化学合成氨,其实验原理示意图如图2所示,则阴极的电极反应式是

4已知某些弱电解质在水中的电离平衡常数25℃如下表:

弱电解质

H2CO3

NH3.H2O

电离平衡常数

Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11

Kb=1.77×10-5

现有常温下01 mol·L-1NH42CO3溶液,

该溶液呈 ,原因是

NH42CO3溶液中各微粒浓度之间的关系式不正确的是

AcNH4+>cCO32->cHCO3->cNH3.H2O

BcNH4++cH+=cHCO3-+cOH-+cCO32-

CcCO32-+cHCO3-+cH2CO3=0.1mol/L

DcNH4++cNH3.H2O=2cCO32-+2cHCO3-+2cH2CO3

EcH++cHCO3-+cH2CO3=cOH-+cNH3.H2O

【答案】1>;8.00×103mol/LminK1≈18.3;

2>,2a3bkJ/mol;3N2+6e+6H+=2NH3

4碱,由于NH3·H2O的电离平衡常数大于HCO3-的电离平衡常数因此CO32-水解程度大于NH4+水解程度溶液呈碱性 BE。

【解析】

试题分析:1根据图1,随着温度的升高,NH3的浓度降低,根据勒夏特列原理,正反应方向是放热反应,化学平衡常数受温度的影响,升高温度,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数降低,即K1>K2

N2+3H22NH3

起始: 1 3 0

变化: x 3x 2x

平衡:1-x 3-3x 2x

2x/4-2x×100%=25%,解得x=0.4,根据化学反应速率的定义,vN2=0.4/10×5mol/L·min=8.00×103mol/Lmin根据化学平衡常数的表达式,K=c2NH3/[cN2×c3H2]≈18.3;2固态液体气体,混乱度增大,是熵增,反应后气体系数之和大于反应前,因此此反应是方程式是S>0;N2g+3H2g=2NH3g2H2g+O2g=2H2Ol,2×①-3×②得出H=2a-3bkJ·mol13接电源正极的一极为阳极,接电源负极的一极为阴极,合成氨中氮气化合价降低,在阴极上得到电子,根据结构示意图,环境是酸性,因此电极反应式为:N2+6e+6H+=2NH34根据电离平衡常数,可以发现NH3·H2O的电离平衡常数大于HCO3的电离平衡常数,盐类水解规律越弱越水解,CO32-的水解程度大于NH4的水解,因此碳酸铵的水溶液显碱性;A、CO32-的水解程度大于NH4的水解,即浓度大小是cNH4>cCO32->cHCO3>cNH3·H2O,故说法正确;B、根据电荷守恒,应是:cNH4+cH = cHCO3+cOH+2cCO32-,故说法错误;C、根据物料守恒,应是cCO32-+cHCO3+cH2CO3 = 0.1mol·L1,故说法正确;D、根据物料守恒,.cNH4+cNH3.H2O = 2cCO32-+2cHCO3+2cH2CO3,故说法正确;E、根据质子守恒,cH+cHCO3+2cH2CO3 = cOH+cNH3·H2O 故说法错误。

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Bb曲线是加入催化剂时的能量变化曲线

C加入催化剂, 该化学反应的活化能和反应热都改变

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