Question

【題目】合成氨是基本無機(jī)化工，氨是化肥工業(yè)和有機(jī)化工的主要原料，也是一種常用的制冷劑．
（1）圖1是合成氨反應(yīng)的能量與反應(yīng)過程相關(guān)圖（未使用催化劑）；圖2是合成氨反應(yīng)在2L容器中、相同投料情況下、其它條件都不變時(shí)，某一反應(yīng)條件的改變對(duì)反應(yīng)的影響圖．①下列說法正確的是 ．
A．使用催化劑會(huì)使E1的數(shù)值增大
B．△H=﹣92.4kJmol﹣1
C．為了提高轉(zhuǎn)化率，工業(yè)生產(chǎn)中反應(yīng)的溫度越低越好
D．在曲線A條件下，反應(yīng)從開始到平衡，消耗N2的平均速率為 molL﹣1min﹣1
E．該反應(yīng)的平衡常數(shù)KA＜KB
F．圖2是不同壓強(qiáng)下反應(yīng)體系中氨的物質(zhì)的量與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系圖，且PA＜PB
②下列能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
A．容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1：3：2
B．v正（N2）=v逆（H2）
C．混合氣體的密度保持不變
D．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
（2）合成氨技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑，合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K值和溫度的關(guān)系如下：

溫度/℃	200	300	400
K	1.0	0.86	0.5

400°C時(shí)，測(cè)得某時(shí)刻氨氣、氮?dú)�、氫氣的物質(zhì)的量濃度分別為3molL﹣1、2molL﹣1、1molL﹣1時(shí)，此時(shí)刻該反應(yīng)的v逆（N2）v正（N2） （填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）常溫下向25mL0.1mol/LNH3H2O 溶液中，逐滴加入 0.2mol/L的HN3溶液，溶液的pH變化曲線如圖3所示．A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)中，水的電離程度最大的是；A點(diǎn)時(shí)溶液中各離子濃度由小到大的順序?yàn)?/span> ．
（4）有人設(shè)想尋求合適的催化劑和電極材料，以N2、H2為電極反應(yīng)物，以HCl﹣NH4Cl為電解質(zhì)溶液制造新型燃料電池．試寫出該電池的正極反應(yīng)式 ．

Answer 1

【答案】
（1）BDE；D
（2）＞
（3）C；c（OH﹣）＜c（H+）＜c（NH4+）＜c（N3﹣）
（4）N2+8H++6e﹣═2NH
【解析】解：（1）①A．使用催化劑改變反應(yīng)途徑，降低反應(yīng)的活化能E1 ， 故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，反應(yīng)焓變△H=312.4KJ/mol﹣404.8KJ/mol=﹣92.4kJ/mol，故B正確；C．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越低平衡正向進(jìn)行，提高原料利用率，但溫度過低，反應(yīng)速率減慢，生成效率和經(jīng)濟(jì)效益低，故C錯(cuò)誤；D．v（NH3）= = mol/（L．min），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，v（N2）= v（NH3）= mol/（L．min），故D正確， E．平衡常數(shù)只受溫度影響，先拐先平溫度高，升溫平衡逆向進(jìn)行，反應(yīng)的平衡常數(shù)KA＜KB ， 故E正確； F．由先拐先平壓強(qiáng)大，則壓強(qiáng)pA＞pB ， 增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，氨氣物質(zhì)的量增大，圖象中壓強(qiáng)越大，氨氣物質(zhì)的量越小，不符合實(shí)際，故F錯(cuò)誤；所以答案是：BDE；②A．平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度關(guān)系與起始濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān)，不一定等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故A錯(cuò)誤； B．應(yīng)是3v正（N2）=v逆（H2）時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡，故B錯(cuò)誤； C．混合氣體總質(zhì)量不變，容器容積不變，混合氣體的密度為定值，故C錯(cuò)誤； D．隨反應(yīng)進(jìn)行混合氣體物質(zhì)的量減小，恒溫恒容下壓強(qiáng)減小，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變時(shí)，反應(yīng)到達(dá)平衡，故D正確；所以答案是：D；（2）此時(shí)濃度商Qc= =4.5＞K=0.5，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，則v正（N2）＜v逆（N2），所以答案是：＞；（3）開始為氨水溶液，抑制水的電離，C點(diǎn)加入HN3溶液體積為12.5mL，恰好反應(yīng)得到NH4N3溶液，溶液顯堿性，說明HN3為弱酸，而再加入HN3溶液，又抑制水的電離，故恰好反應(yīng)的C點(diǎn)的水的電離程度最大； A點(diǎn)加入25mL HN3溶液，此時(shí)為等濃度的NH4N3、HN3混合溶液，溶液呈酸性，說明NH4+離子水解程度大于的N3﹣水解程度，反應(yīng)中離子濃度大小由小到大是的順序?yàn)椋篶（OH﹣）＜c（H+）＜c（NH ）＜c（N3﹣），所以答案是：C；c（OH﹣）＜c（H+）＜c（NH ）＜c（N3﹣）；（5）原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，氮?dú)庠谡龢O獲得電子，與電解質(zhì)反應(yīng)中氫離子結(jié)合為銨根離子，正極電極反應(yīng)式為：N2+8H++6e﹣═2NH4+ ， 所以答案是：N2+8H++6e﹣═2NH4+ ．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識(shí)，掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效），以及對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷的理解，了解狀態(tài)判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強(qiáng)恒定⑤體系顏色不變⑥單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．