Question

（1）在25℃时，向100mL含氯化氢14.6g的盐酸溶液里放入5.60g纯铁粉（不考虑反应前后溶液体积的变化），反应开始至2min末，收集到1.12L（标准状况）氢气．在此之后，又经过4min，铁粉完全溶解．则：前2min与后4min相比，反应速率较快的是

 

，其原因是

 

．
（2）在1×10⁵Pa和25℃时，H-H键、N≡N键和N-H键的键能分别为436kJ/mol、945kJ/mol和391kJ/mol，
①根据上表中的数据判断工业合成氨的反应是

 

（填“吸热”或“放热”）反应；
②在25℃时，取1mol氮气和3mol氢气放入一密闭容器中，在催化剂存在下进行反应．理论上放出或吸收的热量为Q₁，则Q₁为

 

KJ；
③实际生产中，放出或吸收的热量为Q₂，Q₁与Q₂比较，正确的是

 

A． Q₁＞Q₂  B． Q₁＜Q₂C． Q₁=Q₂如此选择的理由

 

．

Answer 1

考点：化学反应速率的影响因素,有关反应热的计算,反应热和焓变,反应热的大小比较

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）随着反应的进行，氢离子浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小；
（2）①根据反应物、生成物键能的相对大小判断该反应是发热反应还是吸热反应；
②根据化学反应的反应热知识，反应物与生成物的键能差即为热量Q₁；
③合成氨是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物．

解答： 解：（1）前2分钟，n（H₂）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，则消耗0.1molHCl，0.05molFe，质量为0.05mol×56g/mol=2.8g，又经过4min，铁粉完全溶解，即后4min消耗2.8g铁，则前2分钟反应速率较大，主要原因是前2分钟氢离子浓度大，随着反应的进行，氢离子浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小，
故答案为：前2分钟；氢离子浓度大；
（2）①形成化学键放出能量，破坏化学键吸收能量；N₂+3H₂

高温高压

催化剂

2NH₃，
Q=生成物的键能-反应物的键能=2×3×391KJ-945KJ-3×436＞0，所以该反应是放热反应，故答案为：放热；
②Q₁=生成物的键能-反应物的键能=2×3×391KJ-945KJ-3×436=93kJ，故答案为：93kJ；
③Q₁的数值是按完全转化计算出来的，而合成氨是可逆反应，开始时加入的1 mol N₂和3 mol H₂不能完全反应生成2 mol NH₃，所以，Q₁＞Q₂，
故答案为：A；该反应为可逆反应，在密闭容器中进行反应达到平衡时，1 mol N₂和3 mol H₂不能完全反应生成2 mol NH₃，因而放出热量小于93 kJ．

点评：本题综合考查了化学反应速率以及键能与反应热的关系，为高频考点，注意把握浓度对化学反应速率的影响，注意形成化学键放出能量，破坏化学键吸收能量，反应热=形成化学键放出能量-破坏化学键吸收能量，难度不大．