Question

某小组同学研究合成氨反应及氨水的性质如下：

（1）已知：N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g)  △H ＝－92.4 kJ/mol

2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)  △H ＝－483.6kJ/mol

则氨气完全燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式__________________________。

（2）如图是合成氨反应平衡混合气中NH₃的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L（L₁、L₂）、X分别代表温度或压强。其中X代表的是_______________（填“温度”或“压强”），判断L₁、L₂的大小关系：L₁______L₂（填“<”或“>”）。

（3）已知：在硫酸铜溶液中加入浓氨水，首先析出蓝色的碱式硫酸铜沉淀，氨水过量时此沉淀溶解，得到深蓝色的四氨合铜(Ⅱ)络离子，发生的离子反应如下：

a．2Cu²⁺+ 2NH₃·H₂O+ SO₄^2－=== 2NH₄⁺ + Cu₂(OH)₂SO₄↓

b．Cu₂(OH)₂SO₄ + 8 NH₃ 2[Cu(NH₃)₄]²⁺+SO₄^2－+2 OH^－

某小组设计如下实验：

①试管ⅰ中反应的离子方程式_______________________________________。

②试管ⅱ中的深蓝色晶体是[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O，该实验现象反映出该晶体的性质是______。

③请结合方程式解释试管ⅲ加入少量NaOH后产生蓝色沉淀和气体的原因_______。

Answer

4NH3(g) +3O2(g) =2N2(g) +6H2O(g) △H =－1266 kJ/mol 压强 ＜ [Cu(NH3)4]2++S2－===CuS↓+4 NH3↑ 相同温度下，该晶体在水中溶解度大于在乙醇中的溶解度 Cu2(OH)2SO4+8 NH32[Cu(NH3)4]2++SO42－+2 OH－，加入NaOH，使c(OH－)浓度增大，平衡逆向移动，析出蓝色沉淀并生成气体

【解析】（1）设两个反应分别为①和②，根据盖斯定律，②×3-①×2得：4NH3(g) +3O2(g) =2N2(g) +6H2O(g) △H =－1266 kJ/mol。

（2）合成氨反应为放热反应，若升高温度平衡逆向移动，氨气的体积分数减小，与图象矛盾；若增大压强，平衡向正向移动，氨气的体积分数增大，故改变条件为压强；压强相同时，温度升高，平衡逆向移动，氨的体积分数减小，L1＜L2。

（3）①由已知，深蓝色溶液含有[Cu(NH3)4]2+，滴加Na2S溶液，生成黑色沉淀应为CuS，根据原子守恒，同时放出氨气，离子方程式为：[Cu(NH3)4]2++S2－=CuS↓+4NH3↑。②[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇，有[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体析出，说明相同温度下，该晶体在水中溶解度大于在乙醇中的溶解度。③由已知：在硫酸铜溶液中加入浓氨水，首先析出蓝色的碱式硫酸铜沉淀，氨水过量时此沉淀溶解，得到深蓝色的四氨合铜(Ⅱ)络离子，发生的离子反应如下：a．2Cu2++2NH3·H2O+SO42－= 2NH4+ + Cu2(OH)2SO4↓，b．Cu2(OH)2SO4 + 8 NH3 2[Cu(NH3)4]2++SO42－+2OH－，所以溶液中存在Cu2(OH)2SO4+8NH32[Cu(NH3)4]2++SO42－+2OH－，加入NaOH，使c(OH－)浓度增大，平衡逆向移动，析出蓝色沉淀并生成气体。