Question

（2011?棗莊模擬）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．請回答下列問題：
（1）常溫下，某氨水的pH=12，則水電離的c（OH^-）=

1×10^-12mol/L

．若向該氨水中加入等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸，此時溶液中水電離的程度

大于

（填“大于”、“等于”或“小于”）氨水中水的電離程度．
（2）合成氨反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，則平衡

向左

移動（填“向左”、“向右”或“不”）．
（3）一定溫度下，在密閉容器中可發(fā)生下列反應(yīng)：2N₂O₅（g）?4NO₂（g）+O₂（g）．下表為反應(yīng)在T₁溫度下的部分實驗數(shù)據(jù)：

T/s	0	500	1000
c（N2O5）/mol?L-1	5.00	3.50	2.42

則500s內(nèi)N₂O₅的分解速度v（N₂O₅）=

3×10^-3mol?L^-1?s^-1

；降溫至T₂，反應(yīng)進行1000s時測得c（NO₂）=4.98mol?L^-1，則反應(yīng)
N₂O₅（g）?NO₂（g）+O₂（g）的△H

＜

0．（填“＞”、“=”、“＜”）．
（4）最近美國Simons等科學家發(fā)明了使NH₃直接用于燃料電池的方法，其裝置用鉑黑作電極、加入電解質(zhì)溶液中，一個電極通入空氣，另一電極通入NH₃．其電池反應(yīng)式為：4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O．你認為電解質(zhì)溶液應(yīng)顯

堿性

（填“酸性”、“中性”或“堿性”），寫出正極的電極反應(yīng)方程式

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)常溫下Kw=1×10^-14，即c（H⁺）×c（OH^-）=1×10^-14，以及H₂OH⁺+OH^-計算；先根據(jù)氨水抑制了水的電離，氨水與等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸反應(yīng)生成氯化銨，氯化銨水解促進了水的電離；
（2）由恒溫、恒壓條件下向平恒體系中通入氬氣，則反應(yīng)體系的體積增大；
（3）根據(jù)V=

△C

△t

來解答；根據(jù)溫度對速率和平衡的影響；
（4）根據(jù)NH₃不能與電解質(zhì)反應(yīng)及正極得到電子化合價升高來分析．

解答：解：（1）常溫下Kw=1×10^-14，則pH=12的氨水中c（OH^-）=1×10^-2mol/L，由c（H⁺）×c（OH^-）=1×10^-14，得c（H⁺）=1×10^-12mol/L，又H₂OH⁺+OH^-，
所以由水電離的c（OH^-）=c（H⁺）=1×10^-12mol/L，氨水顯堿性，抑制了水的電離，氨水與等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸反應(yīng)生成氯化銨，氯化銨水解促進了水的電離，
故答案為：1×10^-12mol/L；大于；
（2）恒溫、恒壓條件下向平恒體系中通入氬氣，則反應(yīng)體系體積增大，相當于壓強減小，則平衡向氣體體積增大的方向移動，即左移，故答案為：向左；
（3）分解速度v（N₂O₅）=

1.50mol?L -1

500s

=3×10^-3mol?L^-1?s^-1，根據(jù)溫度越低，化學反應(yīng)速率越慢，若反應(yīng)都未達到平衡，T₂溫度時1000s時c（NO₂）應(yīng)小于高溫時1000s時c（NO₂），而實際上1000s時c（NO₂）=4.98mol?L^-1應(yīng)大于高溫時1000s時c（NO₂）=4.84mol?L^-1，說明降低溫度平衡正向移動，正反應(yīng)方向放熱，△H＜0，
故答案為：3×10^-3mol?L^-1?s^-1；＜；
（4）因NH₃能與水反應(yīng)，所以溶液呈堿性，因正極得到電子化合價升高，所以電極反應(yīng)為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：堿性；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

點評：本題主要考查了化學平衡、熱化學和電化學的知識，有一定的難度，問題（3）是本題的易錯點．