分析 (1)①结合v=$\frac{△c}{△t}$及速率之比等于化学计量数之比分析;
②合成氨反应为可逆反应,且为放热反应,5min时降低温度平衡正向移动;
(2)A.催化剂降低反应需要的活化能;
B.可逆反应不能完全转化;
C.该反应为放热反应,焓变等于断键吸收的能量减去成键释放的能量;
D.反应为放热反应,反应物的总能量大;
(3)化学键的断裂要吸收能量,故活化状态B的能量高于初始状态A的能量,结合放热反应分析;浓度增大,反应速率加快,但达到一定浓度后,氨分子浓度太大阻碍N2和H2的解吸;
(4)阴极上液氨得到电子发射还原反应生成氢气.
解答 解:(1)①根据图象分析,平衡时氨气的浓度为0.1mol/L,时间为4分钟,所以依据反应速率比等于化学计量数比得到氢气的反应速率=$\frac{3}{2}$×$\frac{0.1mol/L}{4min}$=0.0375 mol/(L•min),故答案为:0.0375;
②该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化,则氨气的物质的量浓度不可能为0.2mol/L,温度改变平衡一定发生移动,则氨气的物质的量浓度不可能为0.1mol/L,
故答案为:AC;
(2)A.加入催化剂能降低反应所需的活化能,b所需活化能较小,所以b是加入催化剂的反应,故A正确;
B.在密闭容器中加入1摩尔氮气3摩尔氢气,该反应是可逆反应,反应物不能完全转化,则充分反应放出的热量小于92kJ,故B正确;
C.由图可知,该反应时放热反应,断开1摩尔氮氮三键与3摩尔氢氢键吸收的能量和小于形成3摩尔氮氢键所放出的能量,故C错误;
D.该反应时放热反应,反应物的总能量高于生成物的能量,故D错误;
故选AB;
(3)①由于化学键的断裂要吸收能量,故活化状态B的能量高于初始状态A的能量,而此反应为放热反应,故初始状态A的能量高于末态C的能量,故C的能量最低,
故答案为:C;
②c0前氨的浓度增加,导致反应速率加快,c0后由于氨分子浓度太大阻碍氮气和氢气的解吸,故反应速率减慢,
故答案为:氨的浓度增加,催化剂表面吸附的氨分子增多,速率增大;达到一定浓度后,氨分子浓度太大阻碍N2和H2的解吸;
(4)阴极上氨气或铵根离子得电子发生还原反应,电极反应为2NH3+2e-=H2+2NH2- 或2NH4++2e-=H2↑+2NH3,故答案为:2NH3+2e-=H2+2NH2- 或2NH4++2e-=H2↑+2NH3.
点评 本题考查化学平衡的计算,为高频考点,把握平衡移动影响因素、反应中能量变化、电极反应、速率计算等为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,综合性较强,题目难度不大.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 氧化铝与盐酸反应:Al2O3+6H+═2Al3++3H2O | |
B. | 氢氧化铝与NaOH溶液反应:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O | |
C. | 向AlCl3溶液中滴加氨水:Al3++3OH-═Al(OH)3↓ | |
D. | 向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液:Al3++4OH-═AlO2-+2H2O |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | ①④ | B. | 仅②③ | C. | ②③④ | D. | 仅④ |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 该元素为Mn元素 | B. | 该元素最高化合价为+7 | ||
C. | 该元素属于d区元素 | D. | 该元素原子最外层共有7个电子 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
2min | 4min | 6nin | 8min | … | |
CO | 0.07 | 0.06 | 0.06 | 0.05 | … |
H2 | x | 0.12 | 0.12 | 0.20 | … |
CH2OH | 0.03 | 0.04 | 0.04 | 0.05 | … |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | N2的电子式: | B. | S2-的结构示意图: | ||
C. | HF的电子式: | D. | 肼(N2H4)的结构简式:H2N-NH2 |
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