Question

【題目】I.在恒溫、體積為1.0L的密閉容器中通入1.0molN2和xmolH2發生如下反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，20min后達到平衡，測得反應放出的熱量為18.4kJ，混合氣體的物質的量為1.6mol，容器內的壓強變為原來的80%。請回答下列問題：

(1)20min內，V(N2)=______。

(2)該反應的熱化學方程式為____________。

(3)下列敘述中能表示該反應達到平衡狀態的是_______(填序號)。

①N2體積分數保持不變②單位時間斷裂03tmolH-H鍵，同時生成0.6molN-H鍵

③混合氣體的密度不再改變④2v正(H2)=3v逆(NH3)⑤混合氣體的平均摩爾質量不再改變

II.1883年，瑞典化學家阿倫尼烏斯創立了電離學說，在水溶液范圍內對酸、堿作出了嚴密的概括。請回答下列有關水溶液的問題：

(4) ①用電離方程式表示氨水溶液是堿性的原因________；

②用離子方程式表示碳酸鈉溶液顯堿性的原因__________。

Answer 1

【答案】V(N2)=0.010mol/(L·min) N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92kJ/mol ①④⑤ NH3·H2ONH4++OH- CO32-+H2OHCO3-+OH-

【解析】

I.（1）恒溫恒容下，壓強之比等于物質的量之比，據此計算反應前氮氣、氫氣總物質的量，進而計算氫氣物質的量；設消耗的氮氣為n mol，表示出平衡時各組分物質的量，再根據平衡時混合氣體總物質的量列方程計算n，再根據v=計算v（N2）；
（2）計算1mol氮氣反應放出的熱量，注明物質的聚集狀態與反應熱書寫熱化學方程式；
（3）可逆反應到達平衡時，同種物質的正逆速率相等，各組分的濃度、含量保持不變，由此衍生的其它一些物理量不變，判斷平衡的物理量應隨反應進行發生變化，該物理量由變化到不變化說明到達平衡；

II. (4) ①一水合氨屬于弱堿，能部分電離出氫氧根離子；

②碳酸鈉為強堿弱酸鹽，碳酸根離子水解而使其溶液呈堿性。

I.（1）在恒溫，體積為1.0L的密閉容器中通入1.0molN2和xmolH2，20min后達到平衡，混合氣體的物質的量為1.6mol，容器內的壓強變為原來的80%，則反應前混合氣體總物質的量為=2mol，故氫氣為2mol-1mol=1mol；

設消耗的氮氣為n mol，則：
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
起始量（mol）：1 1 0
變化量（mol）：n 3n 2n
平衡量（mol）：1-n 1-3n 2n
所以：1-n+1-3n+2n=1.6，計算得出n=0.2，v（N2）==0.010mol/(L·min)，
因此，本題正確答案是：0.010mol/(L·min)；
（2）1mol氮氣反應放出的熱量為18.4kJ×=92kJ，

熱化學方程式為：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92kJ/mol，
因此，本題正確答案是：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92kJ/mol；
（3）①反應為氣體體積減小的反應，N2體積分數為變量，當其體積分數保持不變時反應達到平衡狀態，故①正確；
②單位時間內斷裂0.3molH-H鍵的同時生成0.6molN-H鍵，均表示正反應速率，反應始終按該比例關系進行，故②錯誤；
③混合氣體總質量不變，容器容積不變，混合氣體的密度不始終不變，故③錯誤；
④2v正（H2）=3v逆（NH3），不同物質表示的正逆速率之比等于化學計量數之比，反應到達平衡，故④正確，
⑤混合氣體的平均摩爾質量為變量，若其不再改變則反應達平衡，故⑤正確。
因此，本題正確答案是：①④⑤。

II. (4) ①一水合氨屬于弱堿，能部分電離出氫氧根離子，其電離方程式為NH3·H2ONH4++OH-；

②碳酸鈉為強堿弱酸鹽，碳酸根離子水解而使其溶液呈堿性，水解方程式為CO32-+H2OHCO3-+OH-。

因此，本題正確答案是：NH3·H2ONH4++OH- ；CO32-+H2OHCO3-+OH-。