Question

氨氣是一種重要工業(yè)原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用．
（1）已知：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）；△H=+180.5kJ?mol^-1
4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）；△H=-905kJ?mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）；△H=-483.6kJ?mol^-1
則N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）；△H=

 

（2）工業(yè)合成氨氣的反應(yīng)為N₂（g）+3H₂（g）

高溫、高壓

催化劑

 2NH₃（g）．在一定溫度下，將一定量的N₂和H₂通入到初始體積為1L的密閉容器中達(dá)到平衡后，單獨改變下列條件，能使平衡向正反應(yīng)方向移動且平衡常數(shù)不變的是

 

．（填序號）
①增大壓強  ②增大反應(yīng)物的濃度  ③使用催化劑  ④降低溫度
（3）將相同體積、pH之和為14的氨水和鹽酸混合后，溶液中離子濃度由大到小的順序為

 

．
（4）用氨水和40mL 0.5mol/L硫酸鋁溶液來制備一定量的氫氧化鋁，該反應(yīng)的離子方程式為

 

．某同學(xué)改用2mol/L的氫氧化鈉溶液代替氨水來制備，結(jié)果只得到了0.78克的沉淀，其加入的氫氧化鈉溶液的體積可能為

 

．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計算,化學(xué)平衡的影響因素,鎂、鋁的重要化合物

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題,幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）已知：①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ?mol^-1
②4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905kJ?mol^-1
③2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ?mol^-1
則反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）可以是①+③×

3

2

-②×

1

2

得到，熱量也進(jìn)行相應(yīng)的計算；
（2）平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，催化劑不能改變平衡狀態(tài)，根據(jù)影響化學(xué)平衡移動的因素以及影響化學(xué)平衡常數(shù)的因素來回答；
（3）氨水可以和鹽酸之間發(fā)生反應(yīng)得到氯化銨溶液，根據(jù)離子濃度大小比較方法來回答；
（4）氨水可以和氯化鋁之間反應(yīng)生成氫氧化鋁，氫氧化鋁可以和強堿之間反應(yīng)，向含鋁離子的溶液中加入氫氧化鈉的過程中，依次發(fā)生的反應(yīng)是：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式來回答．

解答： 解：（1）已知：①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ?mol^-1
②4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905kJ?mol^-1
③2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ?mol^-1
則反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）可以是①+③×

3

2

-②×

1

2

得到，
所以該反應(yīng)的△H=180.5kJ?mol^-1+（-483.6kJ?mol^-1）×

3

2

-（-905kJ?mol^-1）×

1

2

=-92.4kJ/mol，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol；
（2）平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，催化劑不能改變平衡狀態(tài)，增大反應(yīng)物濃度化學(xué)平衡正向移動，增大壓強，化學(xué)平衡向著氣體系數(shù)和減小的方向移動，
故答案為：①②；
（3）將相同體積、pH之和為14的氨水和鹽酸混合后，所得的溶液是氯化銨和氨水的混合物，
溶液中離子濃度由大到小的順序為c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）氨水和硫酸鋁溶液來制備一定量的氫氧化鋁的實質(zhì)是：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，40mL 0.5mol/L即0.02mol硫酸鋁溶液生成沉淀量最大時，對應(yīng)的氫氧化鋁物質(zhì)的量是0.02mol，質(zhì)量是1.56g，若氫氧化鋁的質(zhì)量為0.78克時，有兩種情況：
①氫氧化鈉量少，鋁離子有剩余，此時按照方程式Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓進(jìn)行反應(yīng)，氫氧化鋁的質(zhì)量為0.78克即0.01mol時，消耗氫氧化鈉是0.03mol，所以體積是0.015L；
②氫氧化鈉過量，沉淀量達(dá)到最大后又被溶解了一部分，
    Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O
   1      3       1           1       1         
0.02mol 0.06mol   0.02mol    0.01mol  0.01mol
所滴加氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量為：0.06mol+0.01mol=0.07mol，所以體積是0.035L，
故答案為：15ml或35ml．

點評：本題是一道綜合知識的考查題，涉及熱化學(xué)、化學(xué)平衡移動等方面知識，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，綜合性強，難度大．