Question

（14分）完成下列各题：（1）．在时，向容积为2L的密闭容器甲中加入1molN₂、3molH₂及少量固体催化剂，发生反应N₂(g）+3H₂(g）2NH₃(g）;,10min时各物质的浓度不再变化，测得NH₃的物质的量为0.4mol。

①该反应在0～10min时间内H₂的平均反应速率为          N₂的转化率为         

②在时，若起始时在容器甲中加入0.5molN₂、1.5 molH₂、1 molNH₃，则达到平衡时NH₃的物质的量为（        ）（填选项字母）

a  大于0.4mol  b  等于0.4mol   c  小于0.4mol

③下图是在时密闭容器甲中H₂的体积分数随时间t的变化曲线，请在该图中补画出该反应在时的H₂体积分数随时间t的变化曲线。

（2）.已知：Al^{3 +}与HCO₃^–、CO₃^2–、HS^-、S^2-等能发生彻底的

双水解，生活中通常利用Al^{3 +}与HCO₃^–的反应来制作泡沫灭火器。泡沫灭火器的简易构造如下图，a为玻璃瓶，b为铁筒，请思考：

①参与反应的液体分别为Al₂(SO₄)₃和NaHCO₃，请问a瓶中盛放的液体为：                。

②为了保证泡沫灭火器的使用寿命，通常在Al₂(SO₄)₃溶液中加入另一种物质抑制硫酸铝的水解，请问该物质是              。

③已知苯酚是比碳酸更弱的酸，请问，苯酚钠和硫酸铝能否发生彻底的双水解？如能，请写出该反应的离子反应方程式：                。

 

Answer 1

（1）① 0.03mol·L^-1 ·min^-1  20％  

②   b    ③画在图上  （2）①Al₂(SO₄)₃   ②H₂SO₄

③  能   Al³⁺+3C₆H₅O^－+3H₂O=Al(OH)₃+3C₆H₅OH↓

解析:（1）①反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，平衡时氨气的物质的量是0.4mol，所以消耗氢气是0.6mol，氮气是0.2mol，因此其反应速率为。氮气的转化率为。

②根据方程式可知0.5molN₂、1.5 molH₂、1 molNH₃相当于1mol氮气和3mol氢气，因此平衡是等效的，所以氨气的物质的量还是0.4mol。

③因为反应是放热反应，所以升高温度，反应速率增大，到达平衡的水解缩短。但平衡向逆反应方向移动，氢气的含量增大，因此图像为

(2)①因为硫酸铝水解显酸性，会腐蚀铁，所以a中放的是硫酸铝，b中放的是碳酸氢钠。

②硫酸铝水解显酸性，因此要抑制其水解，需要加入稀硫酸。

③酸越弱，相应的盐越容易水解，因此苯酚钠和硫酸铝能彻底水解，方程式为Al³⁺+3C₆H₅O^－+3H₂O=Al(OH)₃+3C₆H₅OH↓。