氮的氢化物NH3、N2H4等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用．（1）已知25℃时，几种难溶电解质的溶度积如下表所示：氢氧化物Cu（OH）2Fe（OH）3Fe（OH）2Mg（OH）2Ksp2.2×10-204.0×10-388.0×10

Question

氮的氢化物NH₃、N₂H₄等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用．
（1）已知25℃时，几种难溶电解质的溶度积如下表所示：

氢氧化物	Cu（OH）2	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Mg（OH）2
Ksp	2.2×10-20	4.0×10-38	8.0×10-16	1.8×10-11

向Cu²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺浓度都为0.01mol•L^-1的溶液中缓慢滴加稀氨水，产生沉淀的先后顺序为______（用化学式表示）．
（2）实验室制备氨气的化学方程式为

2NH₄Cl+Ca（OH）₂(△.)/()CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

2NH₄Cl+Ca（OH）₂(△.)/()CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

．工业上，制备肼（N₂H₄）的方法之一是用次氯酸钠溶液在碱性条件下与氨气反应．以石墨为电极，将该反应设计成原电池，该电池的负极反应为______．
（3）在3L密闭容器中，起始投入4mol N₂和9mol H₂在一定条件下合成氨，平衡时仅改变温度测得的数据如表所示：

温度（K）	平衡时NH3的物质的量（mol）
T1	2.4
T2	2.0

已知：破坏1mol N₂（g）和3mol H₂（g）中的化学键消耗的总能量小于破坏2mol NH₃（g）中的化学键消耗的能量．
①则T₁______T₂（填“＞”、“＜”或“=”）
②在T₂K下，经过10min达到化学平衡状态，则0～10min内H₂的平均速率v（H₂）=______，平衡时N₂的转化率α（N₂）=______．若再增加氢气浓度，该反应的平衡常数将______（填“增大”、“减小”或“不变”）
③下列图象分别代表焓变（△H）、混合气体平均相对分子质量（

.

M

）、N₂体积分数Φ（N₂）和气体密度（ρ）与反应时间关系，其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是______．

Answer 1

（1）向Cu²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺浓度都为0.01mol•L^-1的溶液中缓慢滴加稀氨水，
开始生成Cu（OH）₂沉淀时，c（OH^-）=√((Ksp)/(c(Cu2+)))=√((2.2×10−20)/(0.01))=√(2.2)×10^-9mol•L^-1，
开始生成Fe（OH）₃沉淀时，c（OH^-）=

3	(4.0×−38)/(0.01)

=

3

4

×10^-12mol•L^-1，
开始生成Fe（OH）₂沉淀时，c（OH^-）=√((8×10−16)/(0.01))=√(8)×10^-7mol•L^-1，
开始生成Mg（OH）₂沉淀时，c（OH^-）=√((1.8×10−11)/(0.01))=√(18)×10^-5mol•L^-1，
开始生成沉淀时溶液中氢氧根离子浓度越小，则该物质越容易沉淀，所以产生沉淀的先后顺序为Fe（OH）₃、Cu（OH）₂、Fe（OH）₂、Mg（OH）₂；
故答案为：Fe（OH）₃、Cu（OH）₂、Fe（OH）₂、Mg（OH）₂；
（2）实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物来制备氨气，氯化铵和氢氧化钙反应生成氨气、氯化钙和水，其反应的方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂(△.)/()CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；原电池中NH₃失电子，在负极上反应生成N₂H₄，其负极的电极反应式为：2NH₃+2OH^--2e^-═N₂H₄+2H₂O；
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂(△.)/()CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；2NH₃+2OH^--2e^-═N₂H₄+2H₂O；
（3）①破坏1mol N₂（g）和3mol H₂（g）中的化学键消耗的总能量小于破坏2mol NH₃（g）中的化学键消耗的能量，则该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，氨气的物质的量减小，已知T₁时氨气的物质的量大，说明T₁时温度低，则T₁＜T₂；
故答案为：＜；
②在T₂K下，经过10min达到化学平衡状态，平衡时氨气的物质的量为2mol，则反应的氢气为2mol×(3)/(2)=3mol，v=((△n)/(V))/(t)=((3mol)/(3L))/(10min)=0.1 mol•L^-1•min^-1；N₂的转化率α（N₂）=(n(转化的氮气的量))/(n(氮气的初始量))×100%=(2mol×(1)/(2))/(4mol)×100%=25%；该反应的平衡常数只与温度有关，再增加氢气浓度，反应的平衡常数将不变；
故答案为：0.1 mol•L^-1•min^-1； 25%；不变；
③A．对与固定的反应焓变是固定不变的，与平衡状态无关，故A错误；
B．随着反应的进行，气体物质的量减小，气体的质量不变，则混合气体平均相对分子质量逐渐增大，当混合气体平均相对分子质量不变时即是平衡状态，故B正确；
C．随着反应的进行，N₂体积分数Φ（N₂）逐渐减小，当Φ（N₂）不变时即是平衡状态，故C正确；
D．容器的体积不变，气体的质量守恒，则混合气体的密度始终不变，所以混合气体的密度不变时，不一定是平衡状态，故D错误；
故答案为：BC．