Question

12．甲、乙、丙均為中學(xué)化學(xué)常見的氣體單質(zhì)，A為10電子化合物，B為18電子化合物，各物質(zhì)之間存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分反應(yīng)條件及產(chǎn)物略去）：
請回答下列問題：
（1）甲的化學(xué)式為NH₃，B的電子式為．
（2）寫出反應(yīng)⑤的離子方程式NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O．
（3）反應(yīng)①中生成1mol A的活化能為1127kJ/mol，反應(yīng)②中生成1mol B的活化能為340kJ/mol，則相同條件下，反應(yīng)①的反應(yīng)速率大于（填“大于”“小于”或“等于”）反應(yīng)②的反應(yīng)速率．
（4）一定條件下，向容積不變的某密閉容器中加入x mol甲和y mol乙及催化劑．
①若x=8，y=2，反應(yīng)達到平衡時轉(zhuǎn)移2mol電子，且反應(yīng)放出30.8kJ熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N₂（g）+3H₂（g） $\frac{\underline{\;\;催化劑\;\;}}{高溫高壓}$2NH₃ （g）△H=-92.4KJ/mol．氣體乙的平衡轉(zhuǎn)化率為16.7%．
②若欲使平衡時氣體乙的體積分數(shù)為恒定值，則x與y的關(guān)系是x=y．

Answer 1

分析 甲、乙、丙均為中學(xué)化學(xué)常見的氣體單質(zhì)，A為10電子化合物，B為18電子化合物，C溶液中加入氫氧化鈉溶液加熱反應(yīng)生成A，判斷A為氨氣，C溶液中加入金屬鎂生成氣體甲證明為H₂，則乙為N₂，丙為氯氣，A為NH₃，B為HCl，C為NH₄Cl，據(jù)此分析，
（1）甲為氨氣，B為HCL氫原子最外層1個電子，氯原子最外層7個電子，HCl分子是由1個氫原子和1個氯原子通過共用1對電子結(jié)合而成的共價化合物；
（2）反應(yīng)⑤是銨根離子和氫氧根離子加熱反應(yīng)生成氨氣和水；
（3）活化能越大反應(yīng)速率越慢；
（4）一定條件下，向容積不變的某密閉容器中加入x mol甲和y mol乙及催化劑，發(fā)生的反應(yīng)為：N₂+3H₂$\frac{\underline{\;\;催化劑\;\;}}{高溫高壓}$2NH₃，
①若x=8，y=2，反應(yīng)達到平衡時轉(zhuǎn)移2mol電子，且反應(yīng)放出30.8kJ熱量，反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移6mol電子反應(yīng)氮氣1mol，氫氣3mol，放熱92.4KJ，據(jù)此書寫熱化學(xué)方程式，結(jié)合反應(yīng)三行計算計算轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%；
②若欲使平衡時氣體乙的體積分數(shù)為恒定值，氮氣和氫氣物質(zhì)的量相同；

解答 解：（1）甲的化學(xué)式為NH₃，HCl分子是由1個氫原子和1個氯原子通過共用1對電子結(jié)合而成的共價化合物其電子式為，
故答案為：NH₃；；
（2）反應(yīng)⑤是銨根離子和氫氧根離子加熱反應(yīng)生成氨氣和水，反應(yīng)的離子方程式為：NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O，
故答案為：NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O；
（3）反應(yīng)①中生成1mol A的活化能為1127kJ/mol，反應(yīng)②中生成1mol B的活化能為340kJ/mol，則相同條件下，反應(yīng)①的反應(yīng)速率大于反應(yīng)②的反應(yīng)速率，故答案為：大于；
（4）一定條件下，向容積不變的某密閉容器中加入x mol甲和y mol乙及催化劑，發(fā)生的反應(yīng)為：N₂+3H₂$\frac{\underline{\;\;催化劑\;\;}}{高溫高壓}$2NH₃，
①若x=8，y=2，反應(yīng)達到平衡時轉(zhuǎn)移2mol電子，且反應(yīng)放出30.8kJ熱量，反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移6mol電子反應(yīng)氮氣1mol氫氣3mol，放熱92.4KJ，據(jù)此書寫熱化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）$\frac{\underline{\;\;催化劑\;\;}}{高溫高壓}$2NH₃ （g）△H=-92.4KJ/mol，結(jié)合反應(yīng)三行計算計算，轉(zhuǎn)移2mol電子反應(yīng)的氮氣物質(zhì)的量為$\frac{1}{6}$mol，
              N₂+3H₂$\frac{\underline{\;\;催化劑\;\;}}{高溫高壓}$2NH₃，
起始量     2     8                0
變化量     $\frac{1}{3}$     1              $\frac{2}{3}$
平衡量    $\frac{5}{3}$       7              $\frac{2}{3}$
乙的轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%=$\frac{\frac{1}{3}mol}{2mol}$×100%=16.7%；
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）$\frac{\underline{\;\;催化劑\;\;}}{高溫高壓}$2NH₃ （g）△H=-92.4KJ/mol；16.7%，
②若欲使平衡時氣體乙的體積分數(shù)為恒定值，需要滿足氮氣和氫氣物質(zhì)的量相同，x=y，故答案為：x=y；

點評 本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)離子方程式和熱化學(xué)方程式書寫、化學(xué)平衡計算等知識點，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．