Question

【題目】氮是動植物生長不可缺少的元素，合成氨的反應對人類解決糧食問題貢獻巨大，反應如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

合成氨的反應中的能量變化如圖所示。

①該反應是___________反應（填“吸熱”或“放熱”），其原因是反應物化學鍵斷裂吸收的總能量_____（填“大于”或“小于”）生成物化學鍵形成放出的總能量。

②在一定條件下，將一定量的N2和H2的混合氣體充入某定容密閉容器中，一段時間后，下列敘述不能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是___________（填序號）。

A．容器中混合氣體的密度不隨時間變化

B．單位時間內斷裂3 mol H-H鍵的同時斷裂6 mol N-H鍵

C．N2 、H2 、NH3的物質的量之比為1：3：2

D．容器中混合氣體的平均相對分子質量不隨時間變化

③一種用于驅動潛艇的液氨-液氧燃料電池原理示意如圖：

電極A上發(fā)生的電極反應為：_____________________。

若電池工作一段時間后，消耗標準狀況下的氧氣11.2L，則該過程轉移電子______mol．

Answer 1

【答案】 放熱 小于 AC 2NH3－6e+— 6OH—＝N2 + 6H2O 2

【解析】①反應物的總能量高于生成物總能量，該反應是放熱反應，其原因是反應物化學鍵斷裂吸收的總能量小于生成物化學鍵形成放出的總能量。②A．根據(jù)質量守恒定律判斷容器內氣體的質量保持不變，容器的容積恒定，容器內混合氣體的密度為恒量，容器中混合氣體的密度不隨時間變化不能說明反應達到平衡狀態(tài)，A正確；B．斷裂3 mol H-H鍵的同時斷裂6 mol N-H鍵，二者分別為正反應速率和逆反應速率，能說明反應達到平衡狀態(tài)，B錯誤；C．N2、H2、NH3的物質的量之比為1:3:2，反應不一定達到平衡狀態(tài)，C正確；D．該反應正向為氣體物質的量減小的反應，混合氣的平均相對分子質量是混合氣的質量和混合氣的總的物質的量的比值，質量不變，但物質的量是變化的，所以容器中混合氣體的平均相對分子質量不隨時間變化說明反應達到平衡狀態(tài)，D錯誤，答案選AC。③A電極氨氣失去電子轉化為氮氣，電極反應式為 2NH3－6e－+ 6OH－＝N2 + 6H2O；11.2L氧氣是0.5mol，根據(jù)O2+ 2H2O+ 4e－＝4OH-可知轉移電子0.5mol×4＝2mol。