氨在国民经济中占有重要地位.请回答有关氨的下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+akJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H=-bkJ/mol
2H2(g)+O2(g)═2H20(g)△H=-ckJ/mol
则N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的△H= ;
(2)在一定温度下,将3molN2气体和7molH2气体通入到体积为1L的密闭容器中.当反应达到平衡时,容器内气体的压强为起始时的80%,则其平衡常数为 .改变下列条件,能使平衡向正反应方向进行且平衡常数不变的是 ;
①增大压强 ②增大反应物质的浓度 ③使用催化剂 ④降低温度
(3)可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气,如果漏气则会有白烟(成份为氯化铵)生成.该反应的化学方程式为 ;
(4)工业生产氨水的物质的量浓度为20mol/L,实验室若需用80mL浓度为5mol/L的氨水时,需取20mol/L的氨水 mL(用100mL的容量瓶).假如该氨水的pH=a,加入相同体积的盐酸时,两溶液恰好反应,则此盐酸的pH 14-a(填“大于”“小于”或“等于”).
【答案】
分析:(1)根据盖斯定律可以计算化学反应的焓变;
(2)根据化学方程式中,反应前后的压强之比等于物质的量之比,列三行计算来计算,根据影响化学反应平衡移动的因素来回答;
(3)氨气和氯气反应生成的白烟是氯化铵的固体;
(4)氨水稀释的前后溶质的量保持不变,氨水是弱电解质,存在电离平衡.
解答:解:(1)根据盖斯定律,化学反应N
2(g)+3H
2(g)?2NH
3(g)可以由反应N
2(g)+O
2(g)═2NO(g)加上4NH
3(g)+5O
2(g)═4NO(g)+6H
2O(g)乘以
再加上反应2H
2(g)+O
2(g)═2H
20(g)乘以
获得,所以N
2(g)+3H
2(g)?2NH
3(g)的△H=a+
-
kJ/mol,故答案为:a+
-
kJ/mol;
(2)根据化学方程式中,反应前后的压强之比等于物质的量之比,设变化的氮气浓度为x,
N
2(g)+3H
2(g)?2NH
3(g)
初始浓度:3 7 0
变化浓度:x 3x 2x
平衡浓度:3-x 7-3x 2x
根据题意则
=80%
解得:x=1
据K=
=
=
(或0.031),该反应是气体体积减小的反应,增大压强能使平衡向正反应方向进行,或者增大反应物的浓度能使平衡向正反应方向进行,K是温度的函数,温度变化会引起常数的变化,加入催化剂平衡不移动,故选①②,故答案为:
(或0.031);①②;
(3)氯气和氨气的反应方程式为:8NH
3+3Cl
2═N
2+6NH
4Cl,故答案为:8NH
3+3Cl
2═N
2+6NH
4Cl;
(4)根据稀释前后溶质的量保持不变,设需取20mol/L的氨水体积为V,则:20mol/L?V=80mL?5mol/L,解得V=25ml,
氨水的pH=a,则氨水的浓度大于10
a-14,所以消耗相同体积的盐酸的浓度大于10
a-14,即此盐酸的pH小于14-a,故答案为:小于;
点评:本题是一道综合知识题目,考查的角度很广,难度较大,考查学生分析和解决问题的能力.