题目内容

在N2+3H2?2NH3反应中，自反应开始至2s末，氨的浓度由0变为0.4mol?L-1，则以氢气的浓度变化表示该反应在2s内的平均反应速率是（　　）
A．0.3mol?L-1?s-1B．0.4mol?L-1?s-1
C．0.6mol?L-1?s-1D．0.8mol?L-1?s-1
反应开始至2s末，氨的浓度由0变为0.4mol?L-1，
所以v（NH3）=
0.4mol/L
2s
=0.2mol/（L?s），
速率之比等于化学计量数之比，
所以v（H2）=
3
2
v（NH3）=
3
2
×0.2mol/（L?s）=0.3mol/（L?s），
故选A．
练习册系列答案
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化学在能源开发与利用中起到十分关键的作用．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．
Ⅰ（1）在298K、101kPa时，2g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量．则表示氢气燃烧热的热化学方程式为：
H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol
H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol
．
氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景．现用氢氧燃料电池进行下图饱和食盐水电解实验（图中所用电极均为惰性电极）．分析该装置、回答下列问题：
（2）氢氧燃料电池中，a电极为电池的是
负极
负极
（填“正极”或“负极”），气体M的分子式
H2
H2
，a电极上发生的电极反应式为：
H2+OH--2e-=2H2O
H2+OH--2e-=2H2O
．
（3）若右上图装置中盛有100mL5.0mol/LNaCl溶液，电解一段时间后须加入10.0mol/L盐酸溶液50mL（密度为1.02g/mL）才能使溶液恢复至原来状态．则在此电解过程中导线上转移的电子数为
4.14
4.14
mol．（保留小数点后2位）
Ⅱ氢气是合成氨的重要原料．工业上合成氨的反应是：
N2（g）+3H2（g）?2NH3 （g）△H=-92.2kJ?mol-1
（4）下列事实中，不能说明上述可逆反应已经达到平衡的是
③④
③④
．
①N2、H2、NH3的体积分数不再改变；
②单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2；
③单位时间内生成3n mol N-H键的同时生成n mol N≡N；
④用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1：3：2；
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变；
⑥混合气体的总物质的量不再改变．
（5）已知合成氨反应在某温度下2.00L的密闭容器中反应，测得如下数据：
物质的量/（mol）/时间（h） 0 1 2 3 4
N2 1.50 n1 1.20 n3 1.00
H2 4.50 4.20 3.60 n4 3.00
NH3 0.00 0.20 n2 1.00 1.00
根据表中数据计算：
①反应进行到2小时时放出的热量为
27.7
27.7
kJ．
②0～1小时内N2的平均反应速率
0.05
0.05
mol?L-1?h-1．
③此条件下该反应的化学平衡常数K═
0.15
0.15
（保留两位小数）．
④反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2 和NH3各1mol，化学平衡向
正反应
正反应
方向移动（填“正反应”或“逆反应”或“不移动”．）
化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．
I．氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景．现用氢氧燃料电池进行如图实验（图中所用电极均为惰性电极）：
（1）对于氢氧燃料电池中，下列表达不正确的是
CD
CD

A．a电极是负极，OH-移向负极
B．b电极的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-
C．电池总反应式为：2H2+O2
 点燃 
.
 
2H2O
D．电解质溶液的pH保持不变
E．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
（2）上图装置中盛有100mL、0.1mol?L-1AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，则此时上图装置中溶液的pH=
1
1
  （溶液体积变化忽略不计）
II氢气是合成氨的重要原料．工业上合成氨的反应是：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.20kJ?mol-1．
（1）下列事实中，不能说明上述可逆反应已达到平衡的是
②③
②③
（填序号）
①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
②单位时间内生成n mol N-H的同时生成n mol N≡N
③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1：3：2
④N2、H2、NH3的体积分数不再改变
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
（2）已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行，测得如下数据：

时间（h）
物质的量（mol）		 0 1 2 3 4
N2 1.50 n1 1.20 n3 1.00
H2 4.50 4.20 3.60 n4 3.00
NH3 0 0.20 N2 1.00 1.00
根据表中数据计算：
①反应进行到2小时时放出的热量为
27.66kJ
27.66kJ

②此条件下该反应的化学平衡常数K=
4
27
4
27
（保留两位小数）
③反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol，化学平衡将向
正反应
正反应
  方向移动（填“正反应”或“逆反应”、“不移动”）．
可逆反应N2+3H2?2NH3是工业上合成氨的重要反应．
（1）根据图1请写出合成氨的热化学方程式
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-2（E3-E1）kg/mol
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-2（E3-E1）kg/mol
（热量用E1、E2或E3表示）
（2）图1中虚线部分是通过改变化学反应条件是
使用催化剂
使用催化剂
，请解释原因
因为催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低
因为催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低
．
（3）当反应达到平衡位置时不断改变条件（不改变N2、H2和NH3的量），图2表示反应速率随时间的关系，其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的时间段是
t0-t1
t0-t1
（用含t符号表示）
（4）在一定温度压强下，下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是
ade
ade
（填字母）．
a．单位时间内生成2n molNH3的同时生成n molN2      b．容器内压强不再改变
c．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2            d．混合气体的密度不再改变
e．混合气体的平均相对分子质量不再改变             f．2v正（H2）=3v正（NH3）
（5）在一定温度下，若将4a mol H2和2amol N2放入2L的密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%，则该反应的平衡常数为
16
a2
16
a2
．若此时再向该容器中投入a mol H2、amol N2和amol NH3，则此时化学平衡
正向
正向
移动（填“正向”、“逆向”或“不”）

在一定温度下可逆反应N2+3H2 2NH3已达到平衡，下列有关说法正确的   （    ）

①1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键形成

②反应混合物中各组分的体积分数保持不变

③恒温恒容时，容器内的压强不再改变

④1个N≡N键断裂的同时，有3个N—H 键形成

⑤NH3生成的速率与NH3分解的速率相等

⑥单位时间生成n molN2，同时生成2n molNH3

⑦气体的平均相对分子质量不再改变

⑧N2  H2  NH3的分子数一定为1∶3∶2

⑨恒温恒容时，气体的总物质的量不再改变

⑩恒温恒压时，容器内的密度不再改变

A、①②③④⑤⑥⑦⑨      B、①②③⑤⑥⑩

C、③④⑤⑥⑦⑧          D、①②③⑤⑥⑦⑨⑩

 

在一定温度下可逆反应N2+3H2 2NH3已达到平衡，下列有关说法正确的   （    ）

①  1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键形成  

②  反应混合物中各组分的体积分数保持不变

③  恒温恒容时，容器内的压强不再改变

④  1个N≡N键断裂的同时，有3个N—H 键形成

⑤  NH3生成的速率与NH3分解的速率相等

⑥  单位时间生成n molN2，同时生成2n molNH3

⑦  气体的平均相对分子质量不再改变

⑧  N2  H2  NH3的分子数一定为1∶3∶2

⑨  恒温恒容时，气体的总物质的量不再改变

⑩  恒温恒压时，容器内的密度不再改变

A、①②③④⑤⑥⑦⑨  B、①②③⑤⑥⑩   C、 ③④⑤⑥⑦ ⑧  D、①②③⑤⑥⑦⑨⑩

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