题目内容

17．对于密闭容器中的反应：N2（g）+3H2（g）$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH3（g）（正反应是放热反应），在673K，30MPa下n（NH3）和n（H2）随时间变化关系如图所示．
请回答下列问题：
（1）a点时正反应速率＞逆反应速率，c点时正反应速率=逆反应速率（填“＞”，“＜”或“=”）
（2）d点处n（N2）=（填“＞”，“＜”或“=”）e点处n（N2），原因是d点和e点都处于平衡状态，n（N2）不变，即d点和e点n（N2）相等．
（3）起始时加入氢气的物质的量为1.3mol．
（4）若温度、压强不变，反应在加入催化剂条件下进行，在图中的基础上画出n（NH3）和n（H2）随时间变化的关系图．

分析 N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）反应中，随着反应的进行，反应物的物质的量逐渐减少，生成物的物质的量逐渐增多，当达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应物的生成物的物质的量不再改变，曲线为水平直线，
（1）图象分析可知，a点氨气和氢气物质的量随时间发生变化，说明反应未达到平衡状态，此时氢气物质的量减小，氨气物质的量增加，说明反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，c点后氨气和氢气物质的量不随时间变化，说明反应达到平衡状态，正逆反应速率相同；
（2）起始量一定，de点氨气和氢气我知道了不随时间变化是化学平衡状态，此时氮气物质的量不变；
（3）结合化学平衡三行计算列式计算得到氢气起始量；
（4）催化剂改变反应速率不改变化学平衡，达到平衡状态时氨气和氢气物质的量不变，变化的斜率增大了，达到平衡所需时间少了，据此画出变化的曲线；

解答 解：（1）图象分析可知，a点氨气和氢气物质的量随时间发生变化，说明反应未达到平衡状态，此时氢气物质的量减小，氨气物质的量增加，说明反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，a点时正反应速率＞逆反应速率，c点后氨气和氢气物质的量不随时间变化，说明反应达到平衡状态，正逆反应速率相同，
c点时正反应速率=逆反应速率，故答案为：＞，=；
（2）起始量一定，de点氨气和氢气我知道了不随时间变化是化学平衡状态，此时氮气物质的量不变，d点和e点都处于平衡状态，n（N2）不变，即d点和e点n（N2）相等，
故答案为：d点和e点都处于平衡状态，n（N2）不变，即d点和e点n（N2）相等；
（3）N2（g）+3H2（g）$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH3（g）
起始量（mol）         1.3               0
变化量（mol） 0.3     0.9              0.6
平衡量（mol）         0.4              0.6
氢气起始量为1.3mol，
故答案为：1.3；
（4）催化剂改变反应速率不改变化学平衡，达到平衡状态时氨气和氢气物质的量不变，变化的斜率增大了，达到平衡所需时间减少，图象为：
，
故答案为：；

点评 本题考查了图象分析方法，化学平衡的建立过程和平衡的特征理解应用，注意图象的绘制要点是水流中等平衡不变，题目难度中等．

练习册系列答案
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7．如图中，表示正反应是放热反应的是（　　）
A．B．C．D．
8．下列关于氧化还原反应的叙述中，正确的是（　　）
A．有单质参加的反应一定是氧化还原反应
B．燃烧反应必须有氧气作氧化剂
C．2Fe+3Cl2═2FeCl3； Fe+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeS 由此可以判断氧化性：Cl2＞S
D．Mg在化学反应中失去2个电子，而Al在化学反应中失去3个电子，因此还原性Al＞Mg
5．氮元素的化合价较多，负价态氮与正价态氮之间发生氧化还原反应时会有氮气产生．下面是甲、乙两位学生提出的两种制备少量氮气的实验方案（箭头表示气体的流向）．
甲：空气→碱石灰→红磷（点燃）→水→铜粉（灼热）→集气瓶
乙：NH4NO2（加热）→浓硫酸→镁粉（灼热）→集气瓶（提示：NH4NO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2↑+2H2O）
回答下列问题：
（1）甲、乙两位学生的实验方案是否能制氮气？甲能、乙不能（填“能”或“不能”）．
（2）具体说明不能制取氮气的原因并纠正（若两种方案都能制氮气，此小题不用回答）因为N2和Mg反应生成Mg3N2，不应通过灼热镁粉．
（3）甲方案中碱石灰和乙方案中浓硫酸可否交换位置？说明理由：不能，甲方案中碱石灰除干燥空气外，还要吸收空气中的CO2，而浓硫酸只能吸水而不能吸收CO2．
12．下列物质分类不正确的是（　　）
A．纯碱属于碱类B．漂白粉属于混合物
C．醋酸属于弱电解质D．二氧化碳属于酸性氧化物
2．下列说法不正确的是（　　）
A．金属钠着火时，用细沙覆盖灭火
B．金属钠与氧气反应，条件不同，产物不同
C．Na的化学性质比镁活泼，故用Na与MgCl2溶液反应制取金属镁
D．9.2g金属钠与足量水反应，反应过程中有0.4mol电子转移
9．（1）除去MgO中的Al2O3杂质，写出化学方程式2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O
（2）写出醋酸的电离方程式：CH3COOH?H++CH3COO-
（3）碳酸钠与足量的盐酸反应的离子方程式：CO32-+2H+=H2O+CO2↑
（4）铝条插入氢氧化钠溶液中有气泡冒出，写出该反应的离子方程式2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
（5）实验室用氢氧化钠溶液来处理氯气，写出该反应的离子方程式Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
（6）除去碳酸钠中的碳酸氢钠，写出化学方程式2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O．
6．如图，△H1=-393.5kJ•mol-1，△H2=-395.4kJ•mol-1，下列说法正确的是（　　）
A．金刚石的稳定性强于石墨
B．12g石墨总键能比12g金刚石小1.9kJ
C．石墨和金刚石的转化是物理变化
D．C（s、石墨）=C（s、金刚石）△H=+1.9 kJ/mol
7．用NA 表示阿伏加德罗常数的值（　　）
A．0.2molNa2O2 完全与水反应转移的电子数为0.4NA
B．800mL 2mol•L-1酒精溶液中所含分子数为0.6NA
C．常温常压下，1.6g O2和O3的混合气体所含电子书为0.8NA
D．在常温常压下，2.24L NO2与O2混合气体中所含氧原子数为0.2NA

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