Question

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：

（1）如图是N₂和H₂反应生成2molNH₃过程中能量变化示意图，请计算每生成1molNH₃放出热量为    ．
（2）工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递HH⁺）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率．电化学合成氨过程的总反应式为：N₂+3H₂2NH₃，则在电化学合成氨的过程中，阴极反应式为    ．
（3）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g），△H＜0，其化学平衡常数K与t的关系如下表：、C（H₂）、C（NH₃）分别为平衡浓度）

t/K	298	398	498	…
K/^-2	4.1×10^6	K1	K2	…

请完成下列问题：
①试确定K₁的相对大小，K₁    4.1×10⁶（填写“＞”“=”或“＜”）
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是    （填序号字母）．
A．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1：3：2     B．2v（N₂）（正）=v（H₂）（逆）
C．容器内压强保持不变                       D．混合气体的密度保持不变
（4）①NH₄Cl溶液呈酸性，这是由于NH₄⁺水解的缘故．则NH₄Cl溶于重水（D₂O）生成一水合氨和水合氢离子的化学式是    ．
②某氨水的pH=x，某盐酸的pH=y，x+y=14，且x＞11，将上述氨水和盐酸等体积混合后，所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为   
A．C（Cl^-）＞C（NH₄⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-）
B．C（NH₄⁺）＞C（Cl^-）＞C（OH^-）＞C（H⁺）
C．C（Cl^-）＞C（NH₄⁺）＞C（OH^-）＞C（H⁺）
D．C（NH₄⁺）＞C（Cl^-）＞C（H⁺）＞C（OH^-）

Answer

（1）先求出此反应的焓变，根据计算出每生成1molNH3放出热量；
（2）根据电解原理以及信息来解题；
（3）①根据焓变判断生成物反应物浓度的变化，然后根据平衡常数判断；
②根据平衡状态的判断依据判断；
（4）①根据NH4+水解的本质；
②先确定溶液的成分然后根据盐类的水解和弱电解质的电离来解题；
【解析】
（1）该反应的焓变△H=E1-E2=335KJ/mol-427.2KJ/mol=-92.2KJ/mol，所以每生成1molNH3放出热量为46.1kJ．故答案为：46.1kJ；
（2）阴极上N2得到电子，形成阴离子，阴离子再与质子结合，阴极反应式为N2+6H++6e-=2NH3；
故答案为：N2+6H++6e-=2NH3；
（3）①该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，所以K减小，
故答案为：＜；
②A、容器内各物质的浓度之比等于计量数之比，不能证明正逆反应速率相等，故A错误；
B、不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态，故B错误．
C、容器内压强不变，气体的物质的量不变，该反应达平衡状态，故C正确；
D、如果是在密闭容器中反应，质量不变，体积不变，密度始终不变，故D错误．
故选：C．        
（4）①盐NH4Cl在水溶液中电离出的NH4+结合重水（D2O）电离出的OD-，生成NH3•HDO，而由重水（D2O）电离出的D+与重水（D2O）结合生成D3O+，故答案为：NH3•HDO和D3O+；
②NH3•H2O是弱电解质，HCl是强电解质，x+y=14，混合液氨水过量，PH＞7，溶液中的溶质为NH3•H2O，NH4Cl，
所以c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（OH-）＞c（H+），故选：B．