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12.甲、乙、丙均为中学化学常见的气体单质,A为10电子化合物,B为18电子化合物,各物质之间存在如图所示的转化关系(部分反应条件及产物略去):
请回答下列问题:
(1)甲的化学式为NH3,B的电子式为
(2)写出反应⑤的离子方程式NH4++OH-=NH3•H2O.
(3)反应①中生成1mol A的活化能为1127kJ/mol,反应②中生成1mol B的活化能为340kJ/mol,则相同条件下,反应①的反应速率大于(填“大于”“小于”或“等于”)反应②的反应速率.
(4)一定条件下,向容积不变的某密闭容器中加入x mol甲和y mol乙及催化剂.
①若x=8,y=2,反应达到平衡时转移2mol电子,且反应放出30.8kJ热量,则该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) $\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH3 (g)△H=-92.4KJ/mol.气体乙的平衡转化率为16.7%.
②若欲使平衡时气体乙的体积分数为恒定值,则x与y的关系是x=y.

分析 甲、乙、丙均为中学化学常见的气体单质,A为10电子化合物,B为18电子化合物,C溶液中加入氢氧化钠溶液加热反应生成A,判断A为氨气,C溶液中加入金属镁生成气体甲证明为H2,则乙为N2,丙为氯气,A为NH3,B为HCl,C为NH4Cl,据此分析,
(1)甲为氨气,B为HCL氢原子最外层1个电子,氯原子最外层7个电子,HCl分子是由1个氢原子和1个氯原子通过共用1对电子结合而成的共价化合物;
(2)反应⑤是铵根离子和氢氧根离子加热反应生成氨气和水;
(3)活化能越大反应速率越慢;
(4)一定条件下,向容积不变的某密闭容器中加入x mol甲和y mol乙及催化剂,发生的反应为:N2+3H2$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH3
①若x=8,y=2,反应达到平衡时转移2mol电子,且反应放出30.8kJ热量,反应中电子转移6mol电子反应氮气1mol,氢气3mol,放热92.4KJ,据此书写热化学方程式,结合反应三行计算计算转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%;
②若欲使平衡时气体乙的体积分数为恒定值,氮气和氢气物质的量相同;

解答 解:(1)甲的化学式为NH3,HCl分子是由1个氢原子和1个氯原子通过共用1对电子结合而成的共价化合物其电子式为
故答案为:NH3
(2)反应⑤是铵根离子和氢氧根离子加热反应生成氨气和水,反应的离子方程式为:NH4++OH-=NH3•H2O,
故答案为:NH4++OH-=NH3•H2O;
(3)反应①中生成1mol A的活化能为1127kJ/mol,反应②中生成1mol B的活化能为340kJ/mol,则相同条件下,反应①的反应速率大于反应②的反应速率,故答案为:大于;
(4)一定条件下,向容积不变的某密闭容器中加入x mol甲和y mol乙及催化剂,发生的反应为:N2+3H2$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH3
①若x=8,y=2,反应达到平衡时转移2mol电子,且反应放出30.8kJ热量,反应中电子转移6mol电子反应氮气1mol氢气3mol,放热92.4KJ,据此书写热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH3 (g)△H=-92.4KJ/mol,结合反应三行计算计算,转移2mol电子反应的氮气物质的量为$\frac{1}{6}$mol,
              N2+3H2$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH3
起始量     2     8                0
变化量     $\frac{1}{3}$     1              $\frac{2}{3}$
平衡量    $\frac{5}{3}$       7              $\frac{2}{3}$
乙的转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%=$\frac{\frac{1}{3}mol}{2mol}$×100%=16.7%;
故答案为:N2(g)+3H2(g)$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH3 (g)△H=-92.4KJ/mol;16.7%,
②若欲使平衡时气体乙的体积分数为恒定值,需要满足氮气和氢气物质的量相同,x=y,故答案为:x=y;

点评 本题考查了物质结构、化学反应离子方程式和热化学方程式书写、化学平衡计算等知识点,掌握基础是解题关键,题目难度中等.

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