Question

（本题12分）

氮是地球上含量丰富的一种元素，合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重要影响。铵盐在工农业生产、生活中有着重大作用。

完成下列填空

（1）．在固定体积的密闭容器中，进行如下放热反应：N₂(g)＋3H₂(g)         2NH₃(g)，其平衡常数K与温度T的关系如下表。

T/K	298	398	498	……
平衡常数K	4．1×10^6	K1	K2	……

则该反应的平衡常数K₁________K₂ (填“＞”、“＜”或“＝”)。

（2）．能说明该反应已达到平衡状态的是________(填序号)。

a．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1∶3∶2    b．v(N₂)_正＝3v(H₂)_逆

c．容器内压强保持不变                      d．混合气体的密度保持不变

NH₄Al(SO₄)₂是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品；NH₄HSO₄在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。

请回答下列问题：

（3）．相同条件下，0．1 mol·L^－1 NH₄Al(SO₄)₂中c(NH₄⁺)________(填“等于”“大于”或“小于”)0．1 mol·L^－1 NH₄HSO₄中的c(NH₄⁺)。

（4）．如图所示是0．1 mol·L^－1电解质溶液的pH随温度变化的图像。

①其中符合0．1 mol·L^－1 NH₄Al(SO₄)₂溶液的pH随温度变化的曲线是________(填写序号)，

导致pH随温度变化的原因是_______________________________；

②20℃时，0．1 mol·L^－1 NH₄Al(SO₄)₂中2c(SO₄^2-)－c(NH₄⁺)－3c(Al^3＋)＝__________。

（5）．室温时，向100 mL 0．1 mol·L^－1 NH₄HSO₄溶液中滴加0．1 mol·L^－1 NaOH溶液，得到溶液的pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。

试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大是________点；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______________。

Answer

（1）、＞ （1分）（2）、 c （1分）（3）、小于（1分）

（4）、①Ⅰ（1分）NH4Al(SO4)2水解，溶液呈酸性，（1分）升高温度，其水解程度增大，pH减小（1分）

②10－3 mol/L（2分）

（5）、a（2分） c(Na＋)> c(SO42-) > c(NH4+) >c(OH－)＝c(H＋)（2分）

【解析】

试题分析：（1）．由于合成氨气的反应是放热反应，根据平衡移动原理，升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动。该反应的平衡常数K1＞K2 ；

（2）．a．该反应中N2、H2、NH3的改变的物质的量浓度比是1：3：2，反应容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2时，反应可能处于平衡状态，也可能不是平衡状态，错误；b．v(N2)正＝3v(H2)逆，则反应正向进行，未处于平衡状态，错误；c．由于该反应是气体体积改变的反应，所以若容器内压强保持不变，则气体的物质的量不变，反应处于平衡状态，正确； d．反应体系的物质都是气体，容器的容积不变，所以若混合气体的密度保持不变，不能说明反应处于平衡状态，错误。

（3）．在0．1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2中，NH4+、Al3+发生水解反应，消耗水电离产生的OH-，使溶液显酸性，由于二者都消耗水电离产生的OH-，所以Al3+发生水解反应对NH4+的水解起抑制作用；而NH4HSO4电离产生的H+对NH4+的水解也其抑制作用，由于电离产生的c(H+)大于Al3+发生水解产生的c(H+)，所以抑制作用后者强，故在相同条件下等浓度的NH4Al(SO4)2的c(NH4+)小于NH4HSO4中的c(NH4+)。

（4）．①NH4Al(SO4)2是强酸弱碱盐，水解使溶液显酸性，升高温度促进盐的水解，溶液的酸性增强，pH减小。因此其中符合0．1 mol·L－1溶液NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是Ⅰ；②20℃时，0．1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2中根据电荷守恒可得：2c(SO42-)+c(OH-)=c(NH4+)+3c(Al3＋)+ c(H+)，所以2c(SO42-)－c(NH4+)－3c(Al3＋)＝c(H+)—c(OH-)=10-3mol/-10-11mol/L=10－3 mol/L。

（5）．室温时，向100 mL 0．1 mol·L－1 NH4HSO4溶液中滴加0．1 mol·L－1 NaOH溶液，当加入100ml溶液时，溶液为Na2SO4和(NH4)2SO4的混合溶液，(NH4)2SO4是强酸弱碱盐，NH4+的水解，消耗水电离产生的OH-，使溶液显酸性，若再加入NaOH，会发生反应：(NH4)2SO4+2NaOH= Na2SO4+2NH3∙H2O，产生的NH3∙H2O对水的电离平衡其抑制作用，水的电离程度减小，(NH4)2SO4完全反应后，NaOH过量，对水的电离平衡的抑制作用会增强，所以图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大是a点；在b点，溶液显中性，c(OH－)＝c(H＋)，是Na2SO4和(NH4)2SO4的混合溶液，由于此时溶液的体积大于20ml，所以溶液中c(Na＋)> c(SO42-) > c(NH4+)，盐电离产生的离子浓度大于水的电离产生的离子浓度，所以各离子浓度由大到小的排列顺序是c(Na＋)> c(SO42-) > c(NH4+) >c(OH－)＝c(H＋)。

考点：考查化学平衡常数的比较、平衡状态的判断、离子浓度大小比较、盐的水解平衡与弱酸根离子的电离平衡的知识。