Question

17．（1）合成氨反應(yīng)中使用的催化劑是鐵觸媒（填名稱(chēng)），該反應(yīng)溫度一般控制在500℃，主要原因是催化劑的活性溫度且反應(yīng)速率較快．
（2）在2L密閉容器中加入1mol氮?dú)夂?mol氫氣，進(jìn)行工業(yè)合成氨的模擬實(shí)驗(yàn)，若2分鐘后，容器內(nèi)壓強(qiáng)為原來(lái)的0.8倍，則0到2分鐘，氨氣的反應(yīng)速率為0.2mol/（L•min）．
（3）下列說(shuō)法能表明合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡的是AB
A．氣體的平均相對(duì)分子量不再變化    B．密閉容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化
C．v（N₂）=2v（NH₃）D．氣體的密度不再變化
（4）下列措施，既能加快合成氨反應(yīng)的反應(yīng)速率，又能增大反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的是B．
A．使用催化劑    B．縮小容器體積    C．提高反應(yīng)溫度  D．移走NH₃
（5）常溫下，在氨水中加入一定量的氯化銨晶體，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是AC．
A．溶液的pH增大  B．氨水的電離度減小
C．c（NH₄⁺）減小    D．c（OH^-）減�。�

Answer 1

分析 （1）合成氨反應(yīng)中使用的催化劑為鐵觸媒；N₂+3H₂?2NH₃該反應(yīng)是放熱的可逆反應(yīng)，要使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，應(yīng)降低溫度，但溫度過(guò)低反應(yīng)速率過(guò)小，不利于工業(yè)生成效益；溫度越高，反應(yīng)速率越大，所以應(yīng)適當(dāng)升高溫度，使反應(yīng)速率增大；使用催化劑也能增大反應(yīng)速率，但在500℃左右時(shí)催化劑的活性最大，所以選擇采用500℃左右的溫度；
（2）密閉容器中，氣體物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比，壓強(qiáng)為反應(yīng)前的0.8倍，反應(yīng)后的物質(zhì)的量為反應(yīng)前的0.8倍，利用差量法計(jì)算出生成氨氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)反應(yīng)速率表達(dá)式計(jì)算出0到2分鐘氨氣的平均反應(yīng)速率；
（3）根據(jù)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，一定滿足正逆反應(yīng)速率相等，各組分的濃度、百分含量不再變化，據(jù)此進(jìn)行判斷；
（4）能加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率，可以增大了壓強(qiáng)、增大反應(yīng)物濃度、升高溫度；增大反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率，說(shuō)明平衡向著正向移動(dòng)，據(jù)此進(jìn)行分析；
（5）氨水中存在電離平衡，根據(jù)影響電離平衡的因素進(jìn)行判斷．

解答 解：（1）合成氨工業(yè)用鐵觸媒做催化劑；升高溫度可增大反應(yīng)速率，提高產(chǎn)量；該溫度時(shí)，催化劑的活性最大，有利于增大反應(yīng)速率，提高產(chǎn)量，
故答案為：鐵觸媒；催化劑的活性溫度且反應(yīng)速率較快；
（2）若2分鐘后，容器內(nèi)壓強(qiáng)為原來(lái)的0.8倍，說(shuō)明反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減少了0.2×（1mol+3mol）=0.8mol，
則 N₂+3H₂?2NH₃△n
    1     3       2          2
                  n        0.8mol
解得：n=0.8mol，
則0到2分鐘氨氣的平均反應(yīng)速率為：v（NH₃）=$\frac{\frac{0.8L}{2L}}{2min}$=0.2 mol/（L•min），
故答案為：0.2 mol/（L•min）；
（3）A．該反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，氣體的物質(zhì)的量逐漸減小，而氣體的質(zhì)量不變，所以氣體的平均摩爾質(zhì)量為變化的量，若氣體的平均分子量不再變化，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，故A正確；
B． 該反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，氣體的物質(zhì)的量逐漸減小，容器內(nèi)的壓強(qiáng)是個(gè)變化的量，若密閉容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，故B正確；
C．v（N₂）=2v（NH₃），沒(méi)有告訴是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率，且不滿足二者的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系，說(shuō)明沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；              
D．該反應(yīng)兩邊都是氣體，氣體的質(zhì)量始終不變，容器的容積不變，所以氣體的密度始終不變，所以密度不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)，故D錯(cuò)誤；
故答案為：AB；
（4）A．使用催化劑，加快了反應(yīng)速率，但是不影響化學(xué)平衡，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變，故A錯(cuò)誤；
B．縮小容器體積，增大了壓強(qiáng)，增大了反應(yīng)速率，平衡向著正向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，故B正確；
C．提高反應(yīng)溫度，增大了反應(yīng)速率，但是平衡向著逆向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率減小，故C錯(cuò)誤；  
D．移走氨氣，反應(yīng)物減小，正逆反應(yīng)都將速率都減小，故D錯(cuò)誤；
故答案為：B；
（5）A．氨水中加入氯化銨，溶液中銨離子濃度增大，抑制了一水合氨的電離，溶液中氫氧根離子濃度減小，溶液的pH減小，故A錯(cuò)誤；
B．氨水中銨離子濃度增大，一水合氨的電離平衡向著逆向移動(dòng)，所以氨水的電離度減小，故B正確； 
C．加入了氯化銨，溶液中銨離子濃度增大，故C錯(cuò)誤；
D．氨水中的銨離子濃度增大，溶液中氫氧根離子濃度減小，c（OH^-）減小，故D正確；
故答案為：AC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，涉及反應(yīng)平衡及其影響、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、平衡狀態(tài)判斷、合成氨等知識(shí)，明確化學(xué)平衡及其影響為解答關(guān)鍵，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及綜合應(yīng)用．