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

Question

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)．

Answer 1

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．