Question

【题目】（1）在2L密闭容器中，起始投入4 molN2和6molH2在一定条件下生成NH3，平衡时仅改变温度测得的数据如表所示（已知：T1<T2）

①则K1______K2，（填“>”、“<”或“=”）原因：_______。

②在T2下，经过10s达到化学平衡状态，则0～10s内N2的平均速率v(N2)为______，平衡时H2的转化率为______。若再同时增加各物质的量为1 mol，该反应的平衡V正_____V逆，(>或=或<)平衡常数将_____（填“增大”、“减小”或“不变”）

③下列能说明该反应已达到平衡状态的是___。

A.3v（H2）正＝2v（NH3）逆 B.容器内气体压强不变

C.混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 D.△H保持不变

（2）已知下列化学键的键能写出工业上制氨的热化学方程式：

化学键	H-H	N≡N	N-H
键能/kJ·mol-1	430	936	390

热化学方程式：__________。

（3）下列是科研小组设计的一个氮氧化物原电池，两边的阴影部分为a，b惰性电极，分别用导线与烧杯的m，n（惰性电极）相连接，工作原理示意图如图：

①a为___极，b极的电极反应式____________。

②在标准状况下，通入112mL的O2，可观察到烧杯中n处有_____生成，（假设烧杯中的溶液的体积为200mL，体积不变）最后反应终止时烧杯中溶液的PH为______。

Answer 1

【答案】＞ 温度升高，nNH3在减小，平衡逆向移动，△H＜0，温度升高K在减小 0.05mol/ mol/（L·s） 50﹪ ＞ 不变 BC N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，△H=-114kJ/mol 正 O2-+NO-2e-=NO2 Cu 1

【解析】

（1）①根据题干描述，发生的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，已知：T1<T2，根据表格数据，温度升高，n（NH3）在减小，平衡逆向移动，△H＜0，温度升高K在减小，K1＞K2，答案为：＞；温度升高，n（NH3）在减小，平衡逆向移动，△H＜0，温度升高K在减小；

②在T2下，经过10s达到化学平衡状态。根据“三段式”：

N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)

起始（mol） 4 6 0

变化（mol） 1 3 2

平衡（mol） 3 3 2

则0～10s内N2的平均速率v(N2)==0.05mol/（L·s），

平衡时H2的转化率为= 。

若再同时增加各物质的量为1 mol，体积不变的情况下，等于增大体系压强，平衡正向（气体体积缩小的方向）移动，V正＞V逆；平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数不变；

答案为：0.05mol/ mol/（L·s）；50﹪；＞；不变；

③当反应中的变化量变为不变量时，已达到平衡状态据此

A.不同物质的正逆反应速率之比等于反应计量系数之比，反应达到平衡状态，v（H2）正：v（NH3）逆=3:2 即为2v（H2）正＝3v（NH3）逆，故A错误；

B.该体系为反应前后气体体积不相等的体系，当容器内气体压强不变，反应达到平衡状态，故B正确；

C. 该体系为反应前后气体的平均相对分子质量不相等的体系，当混合气体的平均相对分子质量不再改变时，反应达到平衡状态，故C正确；

D.△H始终保持不变，不能作为判定平衡状态的标志，故D错误；

答案选BC。

（2）根据表格化学键的键能，工业上制氨的热化学方程式：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-114kJ/mol；答案为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-114kJ/mol；

（3）①如图所示，氧气在电极a由0价变为-2价，化合价降低得电子，a为正极，b极中NO变为NO2，氮的化合价由+2价变为+4价，化合价升高失电子，b为负极，电极反应式：O2-+NO-2e-=NO2。

答案为：正；O2-+NO-2e-=NO2；

②原电池负极与电解池阴极相连，b为负极，n为阴极，电解质CuSO4溶液中的Cu2+在阴极得电子转变为单质Cu，则可观察到烧杯中n处有Cu生成；向原电池中通入112mL的O2，O2物质的量为0.005 mol，共转移电子0.02 mol；电解池中，水在阳极失电子，电极式为：2H2O - 4e- == 4H+ + O2↑，根据电极式，转移4 mol电子生成4 mol H+，现共转移0.02 mol电子，共生成0.02mol H+，c(H+)=0.02mol÷0.2L=0.1 mol/L，烧杯中溶液的pH=-lg c(H+)=1。

答案为：Cu；1。