Question

（1）在25℃時，向100mL含氯化氫14.6g的鹽酸溶液里放入5.60g純鐵粉（不考慮反應前后溶液體積的變化），反應開始至2min末，收集到1.12L（標準狀況）氫氣．在此之后，又經(jīng)過4min，鐵粉完全溶解．則：前2min與后4min相比，反應速率較快的是

 

，其原因是

 

．
（2）在1×10⁵Pa和25℃時，H-H鍵、N≡N鍵和N-H鍵的鍵能分別為436kJ/mol、945kJ/mol和391kJ/mol，
①根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷工業(yè)合成氨的反應是

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應；
②在25℃時，取1mol氮氣和3mol氫氣放入一密閉容器中，在催化劑存在下進行反應．理論上放出或吸收的熱量為Q₁，則Q₁為

 

KJ；
③實際生產(chǎn)中，放出或吸收的熱量為Q₂，Q₁與Q₂比較，正確的是

 

A． Q₁＞Q₂  B． Q₁＜Q₂C． Q₁=Q₂如此選擇的理由

 

．

Answer 1

考點：化學反應速率的影響因素,有關(guān)反應熱的計算,反應熱和焓變,反應熱的大小比較

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）隨著反應的進行，氫離子濃度逐漸減小，反應速率逐漸減小；
（2）①根據(jù)反應物、生成物鍵能的相對大小判斷該反應是發(fā)熱反應還是吸熱反應；
②根據(jù)化學反應的反應熱知識，反應物與生成物的鍵能差即為熱量Q₁；
③合成氨是可逆反應，反應物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物．

解答： 解：（1）前2分鐘，n（H₂）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，則消耗0.1molHCl，0.05molFe，質(zhì)量為0.05mol×56g/mol=2.8g，又經(jīng)過4min，鐵粉完全溶解，即后4min消耗2.8g鐵，則前2分鐘反應速率較大，主要原因是前2分鐘氫離子濃度大，隨著反應的進行，氫離子濃度逐漸降低，反應速率逐漸減小，
故答案為：前2分鐘；氫離子濃度大；
（2）①形成化學鍵放出能量，破壞化學鍵吸收能量；N₂+3H₂

高溫高壓

催化劑

2NH₃，
Q=生成物的鍵能-反應物的鍵能=2×3×391KJ-945KJ-3×436＞0，所以該反應是放熱反應，故答案為：放熱；
②Q₁=生成物的鍵能-反應物的鍵能=2×3×391KJ-945KJ-3×436=93kJ，故答案為：93kJ；
③Q₁的數(shù)值是按完全轉(zhuǎn)化計算出來的，而合成氨是可逆反應，開始時加入的1 mol N₂和3 mol H₂不能完全反應生成2 mol NH₃，所以，Q₁＞Q₂，
故答案為：A；該反應為可逆反應，在密閉容器中進行反應達到平衡時，1 mol N₂和3 mol H₂不能完全反應生成2 mol NH₃，因而放出熱量小于93 kJ．

點評：本題綜合考查了化學反應速率以及鍵能與反應熱的關(guān)系，為高頻考點，注意把握濃度對化學反應速率的影響，注意形成化學鍵放出能量，破壞化學鍵吸收能量，反應熱=形成化學鍵放出能量-破壞化學鍵吸收能量，難度不大．