3.氨是氮循環(huán)過程中的重要物質(zhì),氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法.
(1)298.15K時,N2、H2與NH3的平均能量與合成氨反應(yīng)的活化能的曲線圖如圖1所示.

①寫出合成氨反應(yīng)的熱化學方程式N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H═-92kJ/mol;
②在圖中曲線b(填“a”或“b”)表示加入鐵觸媒的能量變化曲線,鐵觸媒能加快反應(yīng)速率的原理降低反應(yīng)所需的活化能,使活化分子數(shù)增多,活化分子百分數(shù)增多,單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多,速率增大;
(2)①一定溫度下,向2L密閉容器中充入1molN2和3molH2,在某溫度下發(fā)生如下反應(yīng):
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),保持體積不變,0.5min后達到平衡,測得容器中有0.4mol NH3,則用N2的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.2 mol•L-1•min-1.若升高溫度,K值變化減。ㄌ睢霸龃蟆、“減小”或“不變”).
②在恒容容器中,下列描述中能說明上述反應(yīng)已達平衡的是BD.
A.3v(H2=2v(NH3
B.單位時間內(nèi)生成n mol N2的同時生成2n molNH3
C.容器內(nèi)氣體的密度不隨時間的變化而變化
D.容器內(nèi)壓強不隨時間的變化而變化
(3)根據(jù)反應(yīng)N2+3H2?2NH3的特點,在圖2給出的坐標圖中,畫出其在1MPa和10MPa條件下H2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的趨勢曲線示意圖,并標明各條曲線的壓強.

分析 (1)①根據(jù)圖1計算出反應(yīng)熱,寫出熱化學方程式.注意物質(zhì)狀態(tài),反應(yīng)熱符號等;
②催化劑能降低反應(yīng)的活化能;
(2)①根據(jù)氨氣物質(zhì)的量的變化計算氮氣的物質(zhì)的量的變化,結(jié)合反應(yīng)速率v=$\frac{△c}{△t}$來計算即可;放熱反應(yīng),溫度升高,K減。
②根據(jù)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)判斷;只要滿足正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率、各組分的濃度不隨時間的變化而變化即可判斷;
(3)增大壓強,平衡向平衡向正反應(yīng)方向移動,則CO的轉(zhuǎn)化率增大,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,以此確定圖象.

解答 解:(1)①由圖1可知,1molN2(g)與3molH2(g)完全反應(yīng)生成2molNH3(g)的反應(yīng)熱為508kJ/mol-600kJ/mol=-92kJ/mol,
所以合成氨的熱化學反應(yīng)方程式為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H═-92kJ/mol,故答案為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H═-92kJ/mol;
②催化劑能降低反應(yīng)的活化能,使活化分子數(shù)增多,活化分子百分數(shù)增多,單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多,速率增大b活化能較低,故答案為:b;降低反應(yīng)所需的活化能,使活化分子數(shù)增多,活化分子百分數(shù)增多,單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多,速率增大;
(2)①0.5min后達到平衡,測得容器中有0.4mol NH3,則消耗氮氣的物質(zhì)的量是0.2mol,用N2的濃度變化表示的反應(yīng)速率為$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{0.5min}$=0.2 mol•L-1•min-1,該反應(yīng)放熱的,所以溫度升高,K減小,故答案為:0.2 mol•L-1•min-1;減小;
  ②A.3υ(H2=2υ(NH3說明:v (NH3:v (H2═3:2不等于對應(yīng)化學計量數(shù)之比,即正反應(yīng)速率不等于逆反應(yīng)速率,故A錯誤;
B.單位時間內(nèi)生成n mol N2的同時生成2n molNH3說明正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,故B正確;
C.體積不變,氣體的質(zhì)量不變,密度也會不變,用密度不變無法區(qū)分非平衡狀態(tài)和平衡狀態(tài),故C錯誤;
D.反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)是反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不相等的反應(yīng),當體積固定時,根據(jù)阿伏伽德羅定律可知,溫度、體積相同時,氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強之比,容器內(nèi)氣壓不隨時間變化,說明氣體的總物質(zhì)的量不再發(fā)生變化,即說明可逆反應(yīng)達到了化學平衡狀態(tài),故D正確.
故選BD;
(3)增大壓強,平衡向平衡向正反應(yīng)方向移動,則氫氣的轉(zhuǎn)化率增大,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,則氫氣的轉(zhuǎn)化率減小,圖象可為:,故答案為:

點評 本題考查化學反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、化學平衡計算、化學平衡的影響因素及讀圖能力等,綜合性較大,難度中等,知識面廣,應(yīng)加強平時知識的積累.注意控制變量法與定一議二原則應(yīng)用.

練習冊系列答案
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7.NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是( 。
A.1mol/L醋酸鈉(CH3COONa)溶液中CH3COO-數(shù)目小于NA
B.在標準狀況下,11.2L氨氣溶于水配制成1L溶液,NH4+離子數(shù)目為0.5NA
C.在標準狀況下,電子數(shù)為NA的HF分子所占體積為2.24L
D.在Zn+2HNO3+NH4NO2═Zn(NO32+N2↑+3H2O反應(yīng)生成5.6g N2(常溫),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA

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14.維生素A的結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示,關(guān)于它的敘述中正確的是( 。
A.維生素A屬于烴
B.維生素A不能與金屬鈉發(fā)生反應(yīng)生成氫氣
C.維生素A不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.維生素A能發(fā)生取代、加成、酯化反應(yīng)

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11.如圖是某學校實驗室從化學試劑商店買回的硫酸試劑標簽上的部分內(nèi)容.
Ⅰ.現(xiàn)用該濃硫酸配制100mL 1mol/L的稀硫酸.可供選用的儀器有:
①膠頭滴管;②燒瓶;③燒杯;④藥匙;⑤量筒;⑥托盤天平.
請回答下列問題:
(1)配制稀硫酸時,上述儀器中不需要使用的有②④⑥(填序號),還缺少的儀器有玻璃棒,100mL容量瓶(寫儀器名稱);
(2)計算配制100mL1mol/L的稀硫酸需要用量筒量取上述濃硫酸的體積為5.4mL(保留一位小數(shù)),量取濃硫酸時應(yīng)選用①(選填①10mL、②50mL、③100mL)規(guī)格的量筒;
Ⅱ.誤差分析:(填“偏高”、“偏低”、“無影響”)
(1)定容后,加蓋倒轉(zhuǎn)搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,又滴加蒸餾水至刻度.對所配溶液濃度的影響:偏低;
(2)若容量瓶中洗凈后未干燥,殘留少量水,則所配制的溶液濃度無影響;
(3)定容時,眼睛仰視,則所配制的溶液濃度偏低.

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18.下列敘述中正確的是( 。
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C.用電解法精煉粗銅時,粗銅作陰極,純銅作陽極
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8.下列方法能用于鑒別二甲醚(CH3OCH3)和乙醇的是( 。
A.李比希燃燒法B.銅絲燃燒法C.1H核磁共振法D.元素分析儀

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15.如表所列各組物質(zhì)中,物質(zhì)之間通過一步反應(yīng)不能實現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化的是( 。
abc
AAlCl3NaAlO2Al(OH)3
BNaOHNa2CO3NaHCO3
CFeFeCl3FeCl2
DSiSiO2H2SiO3
A.AB.BC.CD.D

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12.某有機物的結(jié)構(gòu)為,下列說法正確的是( 。
A.1mol該有機物最多可與3mol H2發(fā)生加成反應(yīng)
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.1mol該有機物分別與足量的金屬鈉、碳酸氫鈉溶液反應(yīng)均產(chǎn)生1mol氣體
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13.下列有機物命名正確的是( 。
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