Question

【題目】從能量的變化和反應的快慢等角度研究化學反應具有重要意義。

（1）已知一定條件下，反應N2+3H22NH3為放熱反應;：

①下圖能正確表示該反應中能量變化的是________；

②根據下表數據，計算生成1molNH3時該反應放出的熱量為______kJ；

化學鍵	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的密閉容器中發生反應。若5min達到平衡，測得c(NH3)=0.4mol/L，則0至5min內N2的平均化學反應速率v(N2)=______，反應開始與平衡時氣體的物質的量之比為__________；若達到平衡時，該容器內混合氣體總壓強為p，混合氣體起始壓強為p0 ，請用p0、p來表示達到平衡時H2的轉化率為__________。

④ 在③反應條件下，能夠判斷該反應已經達到化學平衡狀態的是______________。

A．容器內混合氣體密度不變

B．混合氣體的壓強不變

C．單位時間內生成n mol N2 的同時生成2n mol NH3

D． v (N2)＝2v(NH3)

（2）原電池可將化學能轉化為電能。由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進行實驗：

①裝置甲中SO向________ 極移動（填“A”或“B”）；

②四種金屬活動性由強到弱的順序是_____________；

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

Answer 1

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

【解析】

(1) ①反應物總能量比生成物總能量高的反應為放熱反應，故選A； ②根據斷開1mol化學鍵所吸收的能量進行計算反應熱=946+3×436-6×391=-92kJ/mol，則反應生成1mol氨氣放出的熱量為46kJ。③用氨氣計算反應速率為 mol/(L·min)，根據氨氣和氮氣的化學計量數分析，氮氣的反應速率表示為0.04mol/(L·min)；根據化學方程式進行計算

N2+3H22NH3

起始物質的量濃度 0.5 1.5 0

改變物質的量濃度 0.2 0.6 0.4

平衡物質的量濃度 0.3 0.9 0.4

反應開始與平衡時氣體的物質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

起始物質的量濃度 0.5 1.5 0

改變物質的量濃度 x 3x 2x

平衡物質的量濃度0.5-x 1.5-3x 2x

則有（0.5-x+1.5-3x+2x）/(0.5+1.5)=P/ P0，計算x=（P0-P）/ P0，則氫氣的轉化率為{3（P0-P）/ P0}/1.5=（2P0-2P）/ P0； ④A.因為反應體系全為氣體，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到平衡；B.反應前后氣體的總物質的量改變，所以壓強不變可以說明反應到平衡，故正確；C.說明的正反應速率和逆反應速率相等，反應到平衡，故正確；D.沒有說明反應速率的方向，不能確定平衡，故錯誤。故選BC；（2）①裝置甲B上有氣體產生，說明該電極為正極，則溶液中的陰離子即硫酸根離子向負極移動，即向A電極移動，故選A；②裝置甲中B上有氣體產生，說明B為正極，則A比B活潑，裝置乙中D不斷溶解，說明D為負極，活動性比A強，裝置丙中C的質量增加，說明其為正極，則B的活動性強于C，所以金屬活動性由強到弱的順序為D>A>B>C；③裝置丙中，鐵溶解，銅電極上析出銅單質，原來質量相等，電池工作一段時間后兩電極質量差為6克，說明反應生成的銅和反應消耗的鐵的質量差為6克，假設原電極的質量為mg，則有m+mCu-(m-mFe)=6，則有mCu+mFe=6，結合方程式分析，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，鐵和銅的物質的量相等，則說明有0.05mol鐵反應，轉移電子為0.1mol。