Question

【題目】（I）利用反應CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4可設計為原電池。

（1）負極材料是________(寫名稱)，電極反應為__________________________________。

（2）正極電極反應式為______________________。

（3）溶液中SO42－向________極移動。

(II)工業合成氨反應：N2＋3H22NH3是一個放熱的可逆反應，反應條件是高溫、高壓，并且需要合適的催化劑。

（4）如果將1 mol N2和3 mol H2混合，使其充分反應，放出的熱量總理論數值，其原因是____________________________。

（5）實驗室模擬工業合成氨時，在容積為2 L的密閉容器內，反應經過10 min后，生成10 mol NH3，則用N2表示的化學反應速率為________mol·L－1·min－1。

（6）一定條件下，當合成氨的反應達到化學平衡時，下列說法正確的是________。

a．正反應速率和逆反應速率相等 b．正反應速率最大，逆反應速率為0

c．反應達到最大限度 d．N2和H2的濃度相等

e．生成1 mol N2的同時，消耗2 mol NH3 f．生成3 mol H2的同時，生成2 mol NH3

Answer 1

【答案】鐵 Fe－2e－===Fe2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 負 該反應是可逆反應，1 mol N2和3 mol H2不能完全反應，因此放出的能量總是小于理論數值 0.25 acf

【解析】

（I）(1)該反應中，鐵失電子發生氧化反應而作負極，負極上電極反應式為:Fe-2e-═Fe2+；

(2)不如鐵活潑的金屬或導電的非金屬作正極，可選銅作正極；硫酸銅作電解質溶液，正極上銅離子得電子發生還原反應，電極反應式為:Cu2++2e-═Cu；

(3) 在原電池中，溶液中陰離子SO42－向負極移動；

(II)（4）該反應是可逆反應，1 mol N2和3 mol H2不能完全反應，因此放出的能量總是小于理論數值；

（5）v（NH3）===0.5mol/（Lmin），

v(N2) =v(NH3)，所以v（N2）=0.25mol/（Lmin）；

（6）a．正反應速率和逆反應速率相等，說明反應達到平衡狀態，正確；

b．正反應速率最大，逆反應速率為0，是指反應開始時的狀態，反應沒有達到平衡狀態，錯誤；

c．N2的轉化率達到最大值，說明反應達到平衡狀態，正確；

d．N2和H2的濃度相等，反應不一定達到平衡狀態，錯誤；

e．N2、H2和NH3的體積分數相等，不能說明其保持不變，無法判斷是否達到平衡狀態，錯誤；

f．反應達到最大限度，說明反應達到平衡狀態，正確；

故答案為：acf。