Question

【題目】Ⅰ．氮的固定一直是科學(xué)家研究的重要課題，合成氨則是人工固氮比較成熟的技術(shù)，其原理為N2 (g)+3H2 (g)2NH3(g)

(1)已知每破壞1mol有關(guān)化學(xué)鍵需要的能量如下表：

H-H	N-H	N-N	N≡N
435.9kJ	390.8kJ	192.8kJ	945.8kJ

(1)則反應(yīng)物的總能量_________(填“>”或 “<”)生成物的總能量

(2)在一定溫度下、向2L密閉容器中加入2 molN2、6 mol H2，在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┳饔孟�，發(fā)生反應(yīng) N2 (g)+3H2 (g)2NH3(g)，10min后達(dá)到平衡，此時(shí)剩余4.5mol H2。

①下列敘述能說(shuō)明此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____。

a．容器內(nèi)總壓強(qiáng)不變 b．v(H2)正＝v(H2)逆　 c．N2和H2的濃度相等

d． 2 mol NH3生成的同時(shí)有3 moH—H鍵斷裂 e．NH3的濃度不再改變

②0～10 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(H2) 是____mol/(Lmin)；10秒末NH3的濃度是___mol/L；N2 的的物質(zhì)的量___mol

Ⅱ．某溫度時(shí)，在一個(gè)2L的密閉容器中X、Y、Z三種氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)如圖所示，據(jù)此回答：

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________

(2)從開(kāi)始至2min，Z的平均反應(yīng)速率為____________；

(3)改變下列條件，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率的有_________

A．升高溫度 B．減小物質(zhì)X的物質(zhì)的量 C．減小壓強(qiáng) D．增加物質(zhì)Z的物質(zhì)的量. E．加入某種催化劑 F.縮小容積 G．使用效率更高的催化劑

Answer 1

【答案】＞ abe 0.075 0.5 1.5 3X+Y2Z 0.05 mol/(L·min) ADEFG

【解析】

Ⅰ．（1）依據(jù)△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和求算；

（2）①?gòu)钠胶鉅顟B(tài)的特征去分析，平衡標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變、濃度等不變；

②向2L密閉容器中加入2molN2、6mol H2，在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┳饔孟�，發(fā)生反應(yīng) N2 （g）+3H2 （g）2NH3（g），10min后達(dá)到平衡，此時(shí)剩余4.5mol H2，則

N2 （g）+3H2 （g）2NH3（g）

起始：（mol·L－1）1 3 0

轉(zhuǎn)化：（mol·L－1）0.25 0.75 0.5

平衡：（mol·L－1）0.75 2.25 0.5

以此計(jì)算該題．

Ⅱ．（1）根據(jù)物質(zhì)的量的變化判斷反應(yīng)物和生成物，根據(jù)物質(zhì)的量的變化之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比書(shū)寫(xiě)方程式；

（2）根據(jù)v=△c/△t計(jì)算反應(yīng)速率；

（3）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑以及固體表面積、溶劑等因素。

Ⅰ．（1）N2 （g）+3H2 （g）2NH3（g）△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和=945.8kJ·mol－1+3×435.9kJ·mol－1-6×390.8kJ·mol－1=-91.3kJ·mol－1，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量；

（2）①a．反應(yīng)前后體積不等，則容器內(nèi)總壓強(qiáng)不變，可說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故a正確；

b．v(H2)正＝v(H2)逆　可說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；

c．N2和H2的濃度相等 ，不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故c錯(cuò)誤；

d． 2 mol NH3生成的同時(shí)有3 moH—H鍵斷裂，都為正反應(yīng)，不能說(shuō)明是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故d錯(cuò)誤；

e．NH3的濃度不再改變,可說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),故e正確；

故選abe；

②向2L密閉容器中加入2molN2、6mol H2，在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┳饔孟�，發(fā)生反應(yīng) N2 （g）+3H2 （g）2NH3（g），10min后達(dá)到平衡，此時(shí)剩余4.5mol H2，則

N2 （g）+3H2 （g）2NH3（g）

起始：（mol·L－1）1 3 0

轉(zhuǎn)化：（mol·L－1）0.25 0.75 0.5

平衡：（mol·L－1）0.75 2.25 0.5

0~10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（H2） 是0.75mol/L÷10min=0.075mol·L－1·min-1；

平衡時(shí)，NH3的濃度是0.5mol·L－1；

平衡時(shí)，N2 的的物質(zhì)的量0.75mol·L－1×2L=1.5 mol.

Ⅱ．（1）由圖象可以看出，反應(yīng)中X、Y的物質(zhì)的量減小，Z的物質(zhì)的量增多，則X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3X+Y2Z；

（2）反應(yīng)開(kāi)始至2min時(shí)Z的平均反應(yīng)速率為：c（Z）=0.2mol/（2L·2min）=0.05mol/（L·min）；

（3）A、升高溫度，速率加快，故正確；

B、減小物質(zhì)X的物質(zhì)的量，速率減慢，故錯(cuò)誤；

C、減小壓強(qiáng)，速率減慢，故錯(cuò)誤；

D、增加物質(zhì)Z的物質(zhì)的量，速率加快，故正確；

E、加入某種催化劑，速率加快，故正確；

F、縮小容積，濃度增大，速率加快，故正確；

G．使用效率更高的催化劑，速率加快，故正確；

故選ADEFG．