(2014•北京模拟)运用化学反应原理研究部分单质及其化合物的反应有重要意义.

(2014•北京模拟)运用化学反应原理研究部分单质及其化合物的反应有重要意义.
(1)氨是氮循环过程中的重要物质,是氮肥工业的重要原料.氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g).请回答
①已知:H-H键能为436kJ/mol,N-N键能为945kJ/mol,N一H键能为391kJ/mol.由键能计算消耗1molN2时的△H=______.若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡______移动(填“向左”、“向右”或“不”);
②如图中:当温度由T1变化到T2时,KA______KB(填“>”、“<”或“=”).
③氨气溶于水得到氨水.在25°C下,将a mol•L-1的氨水与b mol•L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液中显中性,则c(NH4+)______c(Cl-)(填“>”、“<”或“=”);用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数表达式
10−7b
a−b
10−7b
a−b

(2)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:SO2(g)+[1/2]O2(g)⇌SO3(g)△H<0,是工业上生产硫酸的关键步骤.
①在某温度时,该反应的平衡常数K=0.75,若在此温度下,向100L的恒容密闭容器中,充入3mol SO2、4mol O2和4mol SO3,则反应开始时正反应速率______逆反应速率(填“<”、“>”或“=”).
②在①中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是______.
a.保持温度和容器体积不变,充入1.0mol O2
b.保持温度和容器内压强不变,充入2.0mol He
c.降低温度
d.在其他条件不变时,减小容器的容积
③由硫酸可制得硫酸盐.在一定温度下,向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液,当两种沉淀共存时,
c(C
O
2−
3
)
c(S
O
2−
4
)
=______.[已知该温度时,Ksp(BaSO4)=1.3×10-10,Ksp(BaCO3)=5.2×10-9].
无脑小资 1年前 已收到1个回答 举报

老北风 春芽

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解题思路:(1)①反应物的总键能-生成物的总键能=反应热,据此计算该反应的反应热,根据热化学方程式的书写原则进行书写.恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,为保持恒压,体积增大,压强减小,平衡逆向进行;
②分析图象,反应为放热反应,温度升高,氨气浓度减小,平衡逆向进行,平衡常数减小;
③根据电荷守恒:c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),现已知c(H+)=c(OH-),所以c(NH4+)=c(Cl-); Kb(NH3•H2O)=
c(OH)c(NH4+)
c(NH3H2O)
,c(OH-)=10-7mol•L-1,c(NH4+)=[b/2] mol•L-1,c(NH3•H2O)=[1/2](a-b) mol•L-1
(2)①计算浓度商Qc=
4mol
100L
3mol
100L
×(
4mol
100L
)
1
2
=6.67>Kc=0.75,平衡逆向移动;
②增大容器体积或体积不变平衡正向移动会使SO2浓度减小;
③BaSO4和BaCO3两种沉淀共存时,
c(C
O
2−
3
)
c(S
O
2−
4
)
Ksp(BaCO3)
Ksp(BaSO4)

(1)①反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的反应热△H=945kJ•mol-1+3×436kJ•mol-1-2×3×391kJ•mol-1=-93kJ•mol-1,故热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-93kJ•mol-1,恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,为保持恒压,体积增大,压强减小,平衡逆向进行;
故答案为:93kJ/mol;向左;
②分析图象,反应为放热反应,温度升高,氨气浓度减小,平衡逆向进行,平衡常数减小,KA>KB,故答案为:>;
③氨气溶于水得到氨水.在25°C下,将a mol•L-1的氨水与b mol•L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液中显中性,根据电荷守恒:c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),现已知c(H+)=c(OH-),所以c(NH4+)=c(Cl-),c(OH-)=10-7mol•L-1,c(NH4+)=[b/2] mol•L-1,c(NH3•H2O)=[1/2](a-b) mol•L-1,Kb(NH3•H2O)=
c(OH−)c(NH4+)
c(NH3•H2O)=
10−7b
a−b,
故答案为:=,
10−7b
a−b;
(2)①在某温度时,SO2(g)+[1/2]O2(g)⇌SO3(g)△H<0,该反应的平衡常数K=0.75,若在此温度下,向100L的恒容密闭容器中,充入3mol SO2、4mol O2和4mol SO3,Qc=

4mol
100L

3mol
100L×(
4mol
100L)
1
2=6.67>Kc=0.75,平衡逆向移动,正反应速率小于逆反应速率;
故答案为:<;
②a、保持温度和容器体积不变,O2的浓度增大,平衡正向移动,SO2的浓度减小,故a正确;
b、保持温度和容器内压强不变,充入2.0mol He,为保持压强不变,体积增大,新的平衡与原平衡相比,平衡逆向进行,但体积增大为主,SO2的浓度减小,故b正确;
c、降低温度,平衡向放热的方向移动,而正反应为放热,所以平衡正向移动,SO2的浓度减小,故c正确;
d、移动活塞压缩气体,SO2的浓度瞬间增大,之后平衡向气体体积减少的方向移动,即向正反应方向移动,SO2的浓度减小,再次到达平衡时SO2的浓度仍比原来大,所以d错误.
故答案为:abc;
③由硫酸可制得硫酸盐.在一定温度下,向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液,当两种沉淀共存时,
c(C
O2−3)
c(S
O2−4)═
Ksp(BaCO3)
Ksp(BaSO4)=
5.2×10−9
1.3×10−10=40;
故答案为:40;

点评:
本题考点: 化学平衡常数的含义;有关反应热的计算;化学平衡的影响因素;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质.

考点点评: 本题考查了热化学方程式能量变化与化学键能过程分析,平衡常数、电离平衡常数计算和影响因素分析判断,化学平衡移动原理和溶度积常数计算应用是解题关键,掌握基础是关键,题目难度较大.

1年前

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