考點:物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線,化學電源新型電池,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷
專題:基本概念與基本理論
分析:(1)A.依據(jù)圖象分析,反應焓變△H=312.4KJ/mol-404.8KJ/mol=-92.4kJ/mol,所以N
2(g)+3H
2(g)═2NH
3(g)△H=-92.4KJ/mol;
B.使用催化劑改變反應速率降低反應的活化能;
C.溫度越低平衡正向進行,工業(yè)生產(chǎn)中反應速率慢,生成效率和經(jīng)濟效益低;
D.圖a是不同壓強下反應體系中氨的物質(zhì)的量與反應時間關(guān)系,依據(jù)先拐先平壓強大,結(jié)合氨氣物質(zhì)的量分析;
E.圖a是不同溫度下反應體系中氨的物質(zhì)的量與反應時間關(guān)系先拐先平溫度高,結(jié)合氨氣物質(zhì)的量分析;
F.該反應溫度不變,反應的平衡常數(shù)隨溫度變化分析;
G.在曲線A條件下,反應從開始到平衡,計算氨氣的反應速率,依據(jù)反應速率之比等于系數(shù)之比,得到消耗N
2的平均速率=
;
(2)反應達到平衡狀態(tài)的是正逆反應速率相同,個組分含量保持不變分析,由此衍生的一些物理量也不變,以此進行判斷;
(3)依據(jù)化學平衡三段式列式計算平衡濃度,結(jié)合平衡常數(shù)概念計算平衡常數(shù);起始量為amol N
2、bmol H
2、cmol NH
3(a、b、c均不為零),欲使平衡混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量與原平衡相同,滿足轉(zhuǎn)化為起始量“等量等效”分析;
(4)由圖可知,CO(NH
2)
2在陽極放電生成N
2,C元素價態(tài)未變化,故還有碳酸鉀生成與水生成;B電極生成氫氣判斷為氫離子得到電子生成氫氣.
解答:
解:(1)A.依據(jù)圖象分析,反應焓變△H=312.4KJ/mol-404.8KJ/mol=-92.4kJ/mol,故A正確;
B.使用催化劑改變反應速率降低反應的活化能,E
1減小,故B錯誤;
C.為了提高轉(zhuǎn)化率,反應是放熱反應,溫度越低平衡正向進行,工業(yè)生產(chǎn)中反應速率慢,生成效率和經(jīng)濟效益低,故C錯誤;
D.圖2是不同壓強下反應體系中氨的物質(zhì)的量與反應時間關(guān)系,依據(jù)先拐先平壓強大,p
A>p
B ,壓強越大氨氣物質(zhì)的量增大,故D錯誤
E.圖2是不同溫度下反應體系中氨的物質(zhì)的量與反應時間關(guān)系先拐先平溫度高,T
A>T
B,故E正確;
F.反應的平衡常數(shù)隨溫度變化,該反應溫度不變,平衡常數(shù)不變,壓強改變不影響平衡常數(shù),圖象中影響因素依據(jù)DE分析是溫度改變,T
A>T
B,溫度越高平衡逆向進行,平衡常數(shù)K
A<K
B,故F正確;
G.在曲線A條件下,反應從開始到平衡,V(NH
3)=
=
mol/L?min,反應速率之比等于系數(shù)之比,消耗N
2的平均速率=
V(NH
3)=
mol/L?min,故G正確;
故答案為:AEFG;
(2)該反應達到平衡狀態(tài)的標志是正逆反應速率相同,個組分含量保持不變;
A.衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量的多少取決于起始量與轉(zhuǎn)化的程度,不能作為判斷達到平衡的依據(jù),容器內(nèi)N
2、H
2、NH
3的濃度之比為1:3:2,故A錯誤;
B.反應速率之比等于系數(shù)之比,3v(N
2)
正=v(H
2)
正,3v(N
2)
正=v(H
2)
逆,v(H
2)
正=v(H
2)
逆,說明反應達到平衡,v(N
2)
正=v(H
2)
逆,不能說明反應達到平衡狀態(tài),故B錯誤;
C.N
2(g)+3H
2(g)═2NH
3(g),反應前后氣體體積變化,容器內(nèi)壓強保持不變說明反應達到平衡狀態(tài),故C正確;
D.反應前后質(zhì)量不變,體積不變,混合氣體的密度在反應過程中和平衡狀態(tài)下相同,所以混合氣體的密度保持不變不能說明反應達到平衡狀態(tài),故D錯誤;
故答案為:C;
(3)一定溫度下,向一個容積為2L的密閉容器中通入2molN
2和7molH
2,則依據(jù)平衡三段式列式計算,設(shè)氮氣消耗物質(zhì)的量為x;
N
2(g)+3H
2(g)═2NH
3(g),
起始量(mol/L) 2 7 0
變化量(mol/L) x 3x 2x
平衡量(mol/L) 2-x 7-3x 2x
達到平衡時測得容器內(nèi)的壓強為起始時的
倍,氣體物質(zhì)的量之比等于壓強之比;2-x+7-3x+2x=
(2+7)
x=1
平衡常數(shù)K=
=0.25,故答案為:0.25;
(4)①CO(NH
2)
2在A極放電生成N
2,反應方程式為:CO(NH
2)
2+8OH
--6e
-=CO
32-+N
2↑+6H
2O,故答案為:陽極,CO(NH
2)
2+8OH
--6e
-=CO
32-+N
2↑+6H
2O;
②B電極生成氫氣判斷為氫離子得到電子生成氫氣,是陰極,電極反應方程式為:2H
++2e
-=H
2↑,故答案為:陰極;2H
++2e
-=H
2↑.
點評:本題考查了熱化學方程式書寫方法,化學平衡影響因素分析判斷,平衡常數(shù)、反應速率計算應用,等效平衡狀態(tài)的分析方法,鹽類水解的應用,掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵,題目難度中等.