Question

(10分) )氮元素有著多變價(jià)態(tài)和種類繁多的化合物，因在生產(chǎn)、生活中發(fā)揮著重要的作用。完成下列問(wèn)題：

（1）在一密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：

N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＜0，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：

T	298 K	398 K	498 K	…
K	4.1×106	K1	K2	…

①比較K1、K2的大小：K1______K2(填“>”、“=”或“<”)。

②若保持容器的容積不變，則該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________(填序號(hào))。

A．2v(H2)正=3v(NH3)逆 B．v(N2)正=3v(H2)逆

C．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 D．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變

③若維持容器的壓強(qiáng)不變，達(dá)到平衡狀態(tài)后再向容器中通入一定量的N2，此時(shí)逆反應(yīng)速率______(填“增大”、“減小”或“不變”)；平衡常數(shù)_____。(填“增大”、“減小”或“不變”)

④已知AgCl可溶于氨水中，而AgBr不溶于氨水中，則Ksp(AgCl)____ Ksp(AgBr) (填“>”、“=”或“<”)。

( 2 )肼是氮元素的另一種氫化物，分子式為N2H4。

①298 K時(shí)，1.00 g N2H4(l)與足量的N2O4(l)完全反應(yīng)生成氮?dú)夂退�，放�?9.15 kJ的熱量。寫該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_____________________________________。

②肼也可以在純氧中燃燒生成氮?dú)夂退�，為了充分利用其能量有人設(shè)計(jì)了原電池裝置，電極材料是多孔石墨電極，電解質(zhì)為能夠傳導(dǎo)H+的固體電解質(zhì)，請(qǐng)寫出負(fù)極反應(yīng)式____________________。

 

Answer 1

（1） ①> （1分） ②A、C、D（2分）； ③減小 （1分）； 不變（1分; ④ > （1分）；

（2） ① 2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l) ΔH=－1225.6 kJ/mol （2分）

② N2H4－4e－=N2+4H+ （2分）

【解析】

試題分析：（1） ①由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以升高溫度，根據(jù)平衡移動(dòng)原理，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，及該反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以K1>K2；②A．2v(H2)正=3v(NH3)逆，則物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，正確；B．3v(N2)正=v(H2)逆則物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，而本題中v(N2)正=3v(H2)逆，物質(zhì)的濃度發(fā)生改變，反應(yīng)未達(dá)到平衡，錯(cuò)誤；C．由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng)，所以若容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，則反應(yīng)達(dá)到平衡，正確；D．因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不等，而參加反應(yīng)的物質(zhì)都是氣體，質(zhì)量不變，所以若混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變，則氣體的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，正確。③若維持容器的壓強(qiáng)不變，達(dá)到平衡狀態(tài)后再向容器中通入一定量的N2，則容器的容積擴(kuò)大，物質(zhì)的濃度減小，所以此時(shí)逆反應(yīng)速率減��；由于溫度不變，所以平衡常數(shù)不變；④已知AgCl可溶于氨水中，而AgBr不溶于氨水中，說(shuō)明在前者的溶液中Ag+的濃度大，則Ksp(AgCl) > Ksp(AgBr)；( 2 )①根據(jù)題意可得該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是2N2H4(l)+N2O4(l) =3N2(g)+ 4H2O(l) ΔH=－1225.6 kJ/mol；②由于該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，所以可以設(shè)計(jì)成原電池。燃料N2H4作原電池的負(fù)極，N2O4是原電池的正極材料；負(fù)極反應(yīng)式是N2H4－4e－=N2+4H+ 。

考點(diǎn)：考查化學(xué)平衡常數(shù)的比較、平衡狀態(tài)的判斷、物質(zhì)溶解度大小的比較、熱化學(xué)方程式的書寫、原電池反應(yīng)原理的應(yīng)用的知識(shí)。