| N(N2)/mol | N(H2)/mol | N(NH3)/mol | |
| 甲 | 1 | 3 | 0 |
| 乙 | 0.5 | 1.5 | 1 |
| 丙 | 0 | 0 | 4 |
分析 (1)三氮化铵水解可生成氨气和物质X,依据水解实质分析得到一水合氨和HN3;
(2)反应物总键能-生成物总键能=反应热,据此计算;
(3)将a mol•L-1的氨水与b mol•L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液显中性,溶液中c(OH-)=1×10-7mol/L,根据氨水的电离平衡常数的表达式计算;
(4)①甲、乙是完全等效平衡,平衡时对应各组分的物质的量相等,根据甲中氢气的转化率计算平衡时氢气的物质的量,与乙中氢气的物质的量比较,判断反应进行方向;
②甲、乙是完全等效平衡,平衡时NH3的体积分数相等,丙相当于在甲平衡的基础上,再加入1molN2、3molH2,压强增大平衡向正反应方向移动,据此解答;
(5)①正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,氨气的含量减小;
②K只受温度影响,温度不变平衡常数不变,正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小;
③计算平衡时各组分浓度,代入K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2}){c}^{3}({H}_{2})}$计算平衡常数.
解答 解:(1)三氮化铵水解可生成氨气和物质X,依据水解实质分析得到一水合氨和HN3,HN3是共价化合物结构式为:
,
故答案为:
;
(2)N≡N键能为x,则3×436kJ/mol+x-2×1173.2kJ/mol=-92.4kJ/mol,解得x=946kJ/mol,故断裂1mol N≡N键需要能量是946kJ,
故答案为:946kJ;
(3)将a mol•L-1的氨水与b mol•L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液显中性,溶液中c(OH-)=1×10-7mol/L,
溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=$\frac{b}{2}$mol/L,混合后反应前c(NH3•H2O)=$\frac{a}{2}$mol/L,
则反应后一水合氨的浓度为:c(NH3•H2O)=($\frac{a}{2}$-$\frac{b}{2}$)mol/L,
则氨水的电离平衡常数为:K=$\frac{c(N{{H}_{4}}^{+})c(O{H}^{-})}{c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}$=$\frac{\frac{b}{2}×1{0}^{-7}}{\frac{a}{2}-\frac{b}{2}}$=$\frac{b×1{0}^{-7}}{a-b}$,
故答案为:$\frac{b×1{0}^{-7}}{a-b}$;
(4)①甲、乙是完全等效平衡,平衡时对应各组分的物质的量相等,平衡时甲容器中H2的转化率为40%,则平衡时氢气的物质的量为3mol×(1-40%)=1.8mol,乙中氢气为1.5mol,小于1.8mol,则乙容器中反应进行的方向是逆向,
故答案为:逆向;
②甲、乙是完全等效平衡,平衡时NH3的体积分数相等,丙相当于在甲平衡的基础上,再加入1molN2、3molH2,压强增大平衡向正反应方向移动,氨气的体积分数增大,故体积分数:丙>甲=乙,
故答案为:丙>甲=乙;
(5)①合成氨的反应为放热反应,反应温度越高,越不利于反应正向进行,曲线m的氨气的物质的量分数最高,其反应温度对应相对最低,所以m曲线对应温度为150°C,
故答案为:m;
②平衡常数与温度有关,与其他条件无关,温度相同时平衡常数相同,反应是放热反应,温度越高平衡常数越小,则A、B、C点平衡常数K的大小关系是K(B)=K(C)<K(A),故答案为:K(B)=K(C)<K(A);
③若B点时c(NH3)=0.6mol•L-1,氨气体积分数为60%,设氮气物质的量浓度为x,则氢气物质的量浓度为3x,则:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
起始浓度(mol/L):x 3x 0
变化浓度(mol/L):0.3 0.9 0.6
平衡浓度(mol/L):x-0.3 3x-0.9 0.6
所以$\frac{0.6}{4x-0.6}$=60%,解得x=0.4,平衡常数K=$\frac{c(N{{H}_{4}}^{+})c(O{H}^{-})}{c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}$=$\frac{0.{6}^{2}}{0.3×0.{3}^{3}}$≈44.4,
故答案为:44.4;
点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、化学平衡图象等,试题知识点较多、综合性较强,充分考查了学生的分析、理解能力及化学计算能力,题目难度中等.
科目:高中化学 来源:2017届江苏省如皋市高三上学期质量调研一化学试卷(解析版) 题型:选择题
硫酸钙可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质(见下图)。下列说法正确的是
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A.CO2制取干冰的过程吸收热量,属于物理变化
B.硫酸钙与焦炭反应时生成的n(CO2):n(SO2)=1:2
C.由SO2制取H2SO4的过程均为氧化还原反应
D.石灰乳与Cl2反应制取漂白粉时,Cl2仅作还原剂
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | 原子半径:Na<Mg<Al | B. | 热稳定性:HCl>HBr>HI | ||
| C. | 酸性强弱:H2SiO4<H2CO3<H2SO4 | D. | 熔点:SiO2>NaCl>CO2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:推断题
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
| 实验编号 | HA物质的量浓度(mol/L) | NaOH物质的量浓度(mol/L) | 混合溶液的pH |
| ① | 0.1 | 0.1 | pH=9 |
| ② | c | 0.2 | pH=7 |
| ③ | 0.2 | 0.1 | pH<7 |
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科目:高中化学 来源: 题型:推断题
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
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