Question

14．一定温度下，向2L密闭容器中加入1molNH₃（g）．发生反应2NH₃（g）?3H₂（g）+N₂（g）△H=+92kJ/mol
（1）若H₂物质的量随时间的变化如图所示．0～2min内的平均反应速率V（H₂）=0.025mol/（L．min）．
（2）若从t₁到t₂时间段内，反应吸收热量18.4kJ，则该时间段内均反应速率V（N₂）=$\frac{0.1}{{t}_{2}-{t}_{1}}$mol/（L．min）．
（3）若反应至3min时．气体的总物质的量变为1.2mol，则3min内的平均反应速率V（H₂）=0.05mol/（L．min）．
（4）若在5min时，转移电子1.5N_A．则这5min内的平均反应速率V（NH₃）=0.05mol/（L．min）
（5）若在8min时，容器内的压强变为原来的1.6倍，则这8min内的平均反应速率V（N₂）=0.01875mol/（L．min）．

Answer 1

分析 （1）由图可知，0～2min内H₂物质的量增加0.1mol，结合v=$\frac{△c}{△t}$计算；
（2）若从t₁到t₂时间段内，反应吸收热量18.4kJ，则分解的氨气为0.4mol，结合v=$\frac{△c}{△t}$计算；
（3）设生成的氢气的物质的量为x，则
          2NH₃（g）?3H₂（g）+N₂（g）△n
                             3                          2
                              x                       1.2mol-1mol
x=$\frac{3×（1.2mol-1mol）}{2}$=0.3mol，结合v=$\frac{△c}{△t}$计算；
（4）由反应可知，2mol氨气分解转移6mol电子，则在5min时，转移电子1.5N_A，可知分解的氨气为$\frac{2×\frac{1.5{N}_{A}}{{N}_{A}}}{6}$=0.5mol，结合v=$\frac{△c}{△t}$计算；
（5）在8min时，容器内的压强变为原来的1.6倍，设生成氮气为x，则
        2NH₃（g）?3H₂（g）+N₂（g）
开始     1                0            0                       
转化    2x                3x          x
 8min 1-2x                3x         x  
则$\frac{1-2x+3x+x}{1}$=1.6，解得x=0.3mol，结合v=$\frac{△c}{△t}$计算．

解答 解：（1）由图可知，0～2min内H₂物质的量增加0.1mol，由v=$\frac{△c}{△t}$可知，0～2min内的平均反应速率V（H₂）=$\frac{\frac{0.1mol}{2L}}{2min}$=0.025mol/（L．min），
故答案为：0.025mol/（L．min）；
（2）若从t₁到t₂时间段内，反应吸收热量18.4kJ，则分解的氨气为0.4mol，生成氮气为0.2mol，由v=$\frac{△c}{△t}$可知，该时间段内均反应速率V（N₂）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{{t}_{2}-{t}_{1}}$=$\frac{0.1}{{t}_{2}-{t}_{1}}$mol/（L．min），
故答案为：$\frac{0.1}{{t}_{2}-{t}_{1}}$mol/（L．min）；
（3）设生成的氢气的物质的量为x，则
          2NH₃（g）?3H₂（g）+N₂（g）△n
                             3                          2
                              x                       1.2mol-1mol
x=$\frac{3×（1.2mol-1mol）}{2}$=0.3mol，
由v=$\frac{△c}{△t}$可知，3min内的平均反应速率V（H₂）=$\frac{\frac{0.3mol}{2L}}{3min}$=0.05mol/（L．min），
故答案为：0.05mol/（L．min）；
（4）由反应可知，2mol氨气分解转移6mol电子，则在5min时，转移电子1.5N_A，可知分解的氨气为$\frac{2×\frac{1.5{N}_{A}}{{N}_{A}}}{6}$=0.5mol，由v=$\frac{△c}{△t}$可知，5min内的平均反应速率V（NH₃）=$\frac{\frac{0.5mol}{2L}}{5min}$=0.05mol/（L．min），
故答案为：0.05mol/（L．min）；
（5）在8min时，容器内的压强变为原来的1.6倍，设生成氮气为x，则
        2NH₃（g）?3H₂（g）+N₂（g）
开始     1                0            0                       
转化    2x                3x          x
 8min 1-2x                3x         x  
则$\frac{1-2x+3x+x}{1}$=1.6，解得x=0.3mol，
由v=$\frac{△c}{△t}$可知，则这8min内的平均反应速率V（N₂）=$\frac{\frac{0.3mol}{2L}}{8min}$=0.01875mol/（L．min），
故答案为：0.01875mol/（L．min）．

点评 本题考查考查较综合，以物质的量随时间变化、化学平衡计算、氧化还原反应、反应中能量变化为载体考查反应速率计算，为高频考点，把握反应物或生成物的物质的量变化为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度中等．