Question

运用化学反应原理研究以下问题：（1）合成氨反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g），若在恒温、恒压条件下向平衡

运用化学反应原理研究以下问题：（1）合成氨反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g），若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，平衡______移动（填“向左”、“向右”或“不”），平衡常数K______（填“变大”、“变小”或“不变”）；使用催化剂______反应的△H（填“增大”、“减小”或“不改变”）．（2）在25℃时，向浓度均为0.1mol?L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成______沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为______．（已知25°CKsp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20）（3）在25℃时，将a mol?L-1的氨水与0.01mol?L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c（NH4+）=c（Cl-），则溶液显______性（填“酸”、“碱”或“中”）；且a______0.01（填“＞”、“=”或“＜”）．（4）依据反应：Cu2+（aq）+Fe（s）═Fe2+（aq）+Cu（s） 设计的原电池如图所示：电极X的材料是______；电解质溶液Y是______；若Y为氯化钠溶液，则经过一段时间，发现X极上出现锈斑，则此过程中正极的电极反应式为______．

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Answer 1

（1）恒温、恒压条件下向平恒体系中通入氩气，则反应体系体积增大，相当于压强减小，则平衡向气体体积增大的方向移动，即左移；
化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变；
因使用催化剂只是改变了反应的途径，没有改变反应物与生成物的状态，则△H不变；
故答案为：向左；不变；不改变；
（2）由于K_sP[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20＜K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，所以Cu（OH）₂先生成沉淀；一水合氨和铜离子反应生成氢氧化铜和氨根离子，所以离子方程式为
2NH₃?H₂O+Cu²⁺=Cu（OH）₂↓+2 NH₄⁺，故答案为：Cu（OH）₂；2NH₃?H₂O+Cu²⁺=Cu（OH）₂↓+2 NH₄⁺；
（3）根据溶液的电中性原则，c（NH₄⁺）=c（Cl^-），则c（H⁺）=c（OH^-），则溶液显中性；
因体积、浓度相同的稀盐酸和氨水混合，溶液中的溶质为氯化铵，溶液呈酸性，若该溶液恰好呈中性，氨水应稍微过量，所以氨水的浓度大于盐酸的浓度．
故答案为：中；＞；
（4）由反应“Cu²⁺（aq）+Fe（s）═Fe²⁺（aq）+Cu（s）”可知，在反应中，铁被氧化，失电子，应为原电池的负极，Cu²⁺在正极上得电子被还原，电解质溶液为含有铜离子的溶液，硫酸铜溶液或氯化铜溶液等；在弱酸性或中性溶液中，铁容易发生吸氧腐蚀，氯化钠溶液呈中性，所以铁在氯化钠溶液中易腐蚀吸氧腐蚀，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．
故答案为：Fe；硫酸铜溶液或氯化铜溶液等；O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．