Question

【題目】從能量的變化和反應(yīng)的快慢等角度研究化學(xué)反應(yīng)具有重要意義。

（1）已知一定條件下，反應(yīng)N2+3H22NH3為放熱反應(yīng);：

①下圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是________；

②根據(jù)下表數(shù)據(jù)，計(jì)算生成1molNH3時(shí)該反應(yīng)放出的熱量為______kJ；

化學(xué)鍵	H-H	N≡N	N-H
斷開1mol鍵所吸收的能量	436kJ	946kJ	391kJ

③一定溫度下，將3molH2和1molN2通入容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)。若5min達(dá)到平衡，測(cè)得c(NH3)=0.4mol/L，則0至5min內(nèi)N2的平均化學(xué)反應(yīng)速率v(N2)=______，反應(yīng)開始與平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量之比為__________；若達(dá)到平衡時(shí)，該容器內(nèi)混合氣體總壓強(qiáng)為p，混合氣體起始?jí)簭?qiáng)為p0 ，請(qǐng)用p0、p來表示達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為__________。

④ 在③反應(yīng)條件下，能夠判斷該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是______________。

A．容器內(nèi)混合氣體密度不變

B．混合氣體的壓強(qiáng)不變

C．單位時(shí)間內(nèi)生成n mol N2 的同時(shí)生成2n mol NH3

D． v (N2)＝2v(NH3)

（2）原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

①裝置甲中SO向________ 極移動(dòng)（填“A”或“B”）；

②四種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是_____________；

③若裝置丙中的電極為質(zhì)量相等的鐵棒和銅棒，電池工作一段時(shí)間后，取出洗凈、干燥、稱量，兩電極質(zhì)量差為6g，則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為______mol。

Answer 1

【答案】A460.04moI/(L·min)5:4（ 2P0-2P）/ P0BCAD>A>B>C0.1

【解析】

(1) ①反應(yīng)物總能量比生成物總能量高的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故選A； ②根據(jù)斷開1mol化學(xué)鍵所吸收的能量進(jìn)行計(jì)算反應(yīng)熱=946+3×436-6×391=-92kJ/mol，則反應(yīng)生成1mol氨氣放出的熱量為46kJ。③用氨氣計(jì)算反應(yīng)速率為 mol/(L·min)，根據(jù)氨氣和氮?dú)獾幕瘜W(xué)計(jì)量數(shù)分析，氮?dú)獾姆磻?yīng)速率表示為0.04mol/(L·min)；根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算

N2+3H22NH3

起始物質(zhì)的量濃度 0.5 1.5 0

改變物質(zhì)的量濃度 0.2 0.6 0.4

平衡物質(zhì)的量濃度 0.3 0.9 0.4

反應(yīng)開始與平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量之比等于濃度比，等于（0.5+1.5）：（0.3+0.9+0.4）=5:4；

N2+3H22NH3

起始物質(zhì)的量濃度 0.5 1.5 0

改變物質(zhì)的量濃度 x 3x 2x

平衡物質(zhì)的量濃度0.5-x 1.5-3x 2x

則有（0.5-x+1.5-3x+2x）/(0.5+1.5)=P/ P0，計(jì)算x=（P0-P）/ P0，則氫氣的轉(zhuǎn)化率為{3（P0-P）/ P0}/1.5=（2P0-2P）/ P0； ④A.因?yàn)榉磻?yīng)體系全為氣體，容器的體積不變，所以密度始終不變，所以密度不變不能說明反應(yīng)到平衡；B.反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量改變，所以壓強(qiáng)不變可以說明反應(yīng)到平衡，故正確；C.說明的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)到平衡，故正確；D.沒有說明反應(yīng)速率的方向，不能確定平衡，故錯(cuò)誤。故選BC；（2）①裝置甲B上有氣體產(chǎn)生，說明該電極為正極，則溶液中的陰離子即硫酸根離子向負(fù)極移動(dòng)，即向A電極移動(dòng)，故選A；②裝置甲中B上有氣體產(chǎn)生，說明B為正極，則A比B活潑，裝置乙中D不斷溶解，說明D為負(fù)極，活動(dòng)性比A強(qiáng)，裝置丙中C的質(zhì)量增加，說明其為正極，則B的活動(dòng)性強(qiáng)于C，所以金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镈>A>B>C；③裝置丙中，鐵溶解，銅電極上析出銅單質(zhì)，原來質(zhì)量相等，電池工作一段時(shí)間后兩電極質(zhì)量差為6克，說明反應(yīng)生成的銅和反應(yīng)消耗的鐵的質(zhì)量差為6克，假設(shè)原電極的質(zhì)量為mg，則有m+mCu-(m-mFe)=6，則有mCu+mFe=6，結(jié)合方程式分析，F(xiàn)e+CuSO4=FeSO4+Cu，鐵和銅的物質(zhì)的量相等，則說明有0.05mol鐵反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子為0.1mol。