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Ⅰ.已知常温下,氨水中NH3•H2O的电离平衡常数:K=1.6×10-5;若NH3•H2O的起始浓度为1mol•L-1[提示:NH3•H2O的电离平衡常数很小,平衡时的c(NH3•H2O)可近似视为仍等于1mol•L-1];则平衡时c

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Ⅰ.已知常温下,氨水中NH3•H2O的电离平衡常数:K=1.6×10-5;若NH3•H2O的起始浓度为1mol•L-1[提示:NH3•H2O的电离平衡常数很小,平衡时的c(NH3•H2O)可近似视为仍等于1mol•L-1];则平衡时c(OH-)=______.
Ⅱ.在一定温度下,向一个5L的密闭容器中,通入2mol N2和8mol H2及固体催化剂,使之反应.
已知:N2(g)+3H2(g)
催化剂
.
高温高压
2NH3(g)△H=-92.2kJ•mol-1.平衡时容器内气体压强为起始时的80%.
(1)计算平衡时容器内NH3的体积分数为______,该温度下该反应的平衡常数为:______.
(2)该过程达到平衡时,放出热量为______(填序号).
A.大于92.2kJ    B.等于92.2kJ    C.小于92.2kJ    D.可能大于或小于或等于92.2kJ
(3)在相同容器中,降低温度,通入2mol NH3和1mol H2及固体催化剂,反应达到平衡时NH3的体积分数是否为1/4,下列判断正确的是______(填序号).
A.一定等于
1
4
        B.一定大于
1
4
      C.一定小于
1
4
       D.可能大于或小于或等于
1
4
▼优质解答
答案和解析
Ⅰ、一水合氨发生电离NH3•H2O⇌NH4++OH-,令平衡时溶液中c(OH-)=xmol/L,则c(NH4+)=xmol/L,c(NH3•H2O)=1mol/L-xmol/L≈1mol/L,所以
x×x
1
=1.6×10-5
解得x=4×10-3,故答案为:4×10-3mol/L;
Ⅱ、(1)令平衡时参加反应N2的物质的量为xmol,利用三段式表示出平衡时各组分的物质的量:
              N2(g)+3H2(g)
催化剂
.
高温高压
2NH3(g)
开始(mol):2         8               0
变化(mol):x         3x              2x
平衡(mol):2-x       8-3x             2x
所以(2-x+8-3x+2x)=(2+8)×80%
解得x=1,所以平衡时容器内NH3的体积分数为
2mol
10mol×80%
×100%=25%.
平衡时c(N2)=
2mol−1mol
5L
=0.2mol/L,c(H2)=
8mol−3×2mol
5L
=0.4mol/L,c(N2)=
2×1mol
5L
=0.4mol/L,该温度下该反应的平衡常数k=
0.42
0.2×0.43
=12.5,
故答案为:25%;12.5;
(2)根据(1)可知参加反应的n(N2)=1mol,所以放出的热量为1mol×92.2kJ•mol-1=92.2kJ,故选:B;
(3)“2 mol NH3、1 mol H2”等效于“1 mol N2、4 mol H2”.在相同容器中,改用“1 mol N2、4 mol H2”相当于对原平衡体系减压,平衡向逆反应进行,该措施使NH3体积分数减小.对原平衡体系降温,平衡向正反应移动,该措施使NH3体积分数增大.两措施对NH3体积分数的影响不一致,导致NH3体积分数可能大于、小于或等于
1
4

故选D.
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