Question

13．運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決下列問(wèn)題：
反應(yīng)A（g）?B（g）+C（g）在容積為1.0L的密閉容器中進(jìn)行，A的初始濃度為0.050mol/L．溫度T₁和T₂下A的濃度與時(shí)間關(guān)系如圖所示．回答下列問(wèn)題：
（1）上述反應(yīng)的溫度T₁小于 T₂，平衡常數(shù)K（T₁）小于K（T₂）．（填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）若溫度T₂時(shí)，5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，A的轉(zhuǎn)化率為70%，則：
①平衡時(shí)體系總的物質(zhì)的量為0.085mol．
②反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.082．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
③反應(yīng)在0～5min區(qū)間的平均反應(yīng)速率v（A）=0.007mol/（L•min）．
（3）合成氨的熱化學(xué)方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2kJ?mol^-1
已知：
1mol N-H鍵斷裂吸收的能量為391kJ．
（4）氨可用作堿性燃料電池的燃料，電池反應(yīng)為 4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O，則氨燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)為2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）溫度越高達(dá)平衡所需的時(shí)間越短，然后結(jié)合圖象分析反應(yīng)的熱效應(yīng)，從而得出K的變化情況；
（2）根據(jù)三行式，結(jié)合平衡常數(shù)和反應(yīng)速率的公式來(lái)求解．
（3）化學(xué)反應(yīng)舊鍵斷裂吸收能量，新鍵生成釋放能量，反應(yīng)焓變的數(shù)值是兩者能量的差值；
（4）在燃料點(diǎn)池中，負(fù)極上是燃料發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)．

解答 解：（1）由圖可知T₂先達(dá)平衡狀態(tài)，所以T₁小于T₂，而溫度越高K越小，所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以溫度越高K值越大，故答案為：小于；小于；
（2）A（g）?B（g）+C（g）
起始濃度：0.050         0         0 
變化濃度：0.035       0.035     0.035         
平衡濃度：0.015       0.035     0.035
①平衡時(shí)體系總的物質(zhì)的量為=（0.015+0.035+0.035）×1=0.085mol；
②K=$\frac{0.035×0.035}{0.015}$=0.082；
③反應(yīng)在0～5min區(qū)間的平均反應(yīng)速率v（A）=$\frac{0.035mol/L}{5min}$=0.007mol/（L•min）；
故答案為：0.085mol；0.082；0.007mol/（L•min）；
（3）反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總鍵能，根據(jù)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2kJ•mol^-1，令N-H鍵能為 xKJ/mol，則945.8kJ/mol+3×436kJmol-6xkJ/mol=-92.2kJ/mol解得x=391，故答案為：391；
（4）氨可用作堿性燃料電池的燃料，根據(jù)電池反應(yīng)：4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O，氨燃料電池的負(fù)極上是燃料氨氣發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O，故答案為：2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)反應(yīng)能量變化，化學(xué)平衡影響因素的分析判斷，圖象分析與化學(xué)平衡的計(jì)算應(yīng)用，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，題目難度中等．