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17.(哈伯因证实N2、H2在固体催化剂(Fe)表面吸附和解吸以合成氨的过程而获诺贝尔奖.若用分别表示N2、H2、NH3和固体催化剂,则在固体催化剂表面合成氨的过程可用图1表示:

①吸附后,能量状态最低的是C填字母序号).
②由上述原理,在铁表面进行NH3的分解实验,发现分解速率与浓度关系如图2.从吸附和解吸过程分析,c0前速率增加的原因可能是氨的浓度增加,催化剂表面吸附的氨分子增多,速率增大;c0后速率降低的原因可能是达到一定浓度后,氨分子浓度太大阻碍N2和H2的解吸.

分析 ①化学键的断裂要吸收能量,且该反应放热;
②浓度增大,反应速率加快,但达到一定浓度后,氨分子浓度太大阻碍N2和H2的解吸,以此来解答.

解答 解:①由于化学键的断裂要吸收能量,故活化状态B的能量高于初始状态A的能量,而此反应为放热反应,故初始状态A的能量高于末态C的能量,故C的能量最低,
故答案为:C;
②c0前氨的浓度增加,催化剂表面吸附的氨分子增多,导致反应速率加快,c0后由于氨分子浓度太大阻碍氮气和氢气的解吸,故反应速率减慢,
故答案为:氨的浓度增加,催化剂表面吸附的氨分子增多,速率增大;达到一定浓度后,氨分子浓度太大阻碍N2和H2的解吸.

点评 本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应中能量变化、速率影响因素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意图象的应用,题目难度不大.

练习册系列答案
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7.锌是一种应用广泛的金属,目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌,某硫化锌精矿的主要成分是ZnS (还含有少量FeS等其它成分),以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:

回答下列问题:
(1)硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行,所产生焙砂的主要成分的化学式为ZnO.
浸出液净化过程中加入的主要物质是锌粉,其作用是除去Fe3+.
(2)电解沉积过程中的阴极采用铝板,阳极采用情性电极,阳极的电极反应式是2H2O-4e-=O2↑+4H+.
(3)在该流程中可循环使用的物质是Zn和H2SO4.
(4)改逬的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质,“氧压酸浸”中发生主要反应的离子方程式为2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O.
(5)硫化锌精矿(ZnS )遇到硫酸铜溶液可慢慢的转化为铜蓝(CuS).请解释该反应发生的原理在一定条件下,溶解度小的矿物可以转化为溶解度更小的矿物.
(6)我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌.明代宋应星著的《天工开物》中有关于“升炼倭铅”的记载:“炉甘石十斤,装载入一尼罐内,…,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火锻红,….,冷淀,毀罐取出,…即倭铅也.”该炼锌工艺主要反应的化学方程式为ZnCO3+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Zn+3CO↑(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,倭铅是指金属锌).

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