Question

【題目】已知：298K時(shí)，N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.2kJ·mol-1。

(1)若N≡N的鍵能為941.3kJ·mol-1，H—H的鍵能為436.4kJ·mol-1，則N—H的鍵能為___。

(2)實(shí)驗(yàn)室將1.1molN2、3molH2充入2L容器，一定條件下反應(yīng)。保持溫度和容器體積不變，

①若2min末測(cè)得H2的物質(zhì)的量為1.8mol，則該時(shí)間段內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為___。

②保持溫度和容器體積不變，下列措施可加快該反應(yīng)速率的是___。

A.充入He氣

B.使用恰當(dāng)?shù)拇呋瘎?/span>

C.升高反應(yīng)體系的溫度

D.再充入N2

③當(dāng)下列物理量保持不變時(shí)，表明該反應(yīng)一定處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是___。

A.容器內(nèi)N2與H2的含量

B.容器內(nèi)氣體密度

C.恒溫下容器的壓強(qiáng)

D.H2的物質(zhì)的量

(3)電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境中NH3的含量，其工作原理如圖所示：

①外電路電流的運(yùn)動(dòng)方向：___。(填“a極到b極”或“b極到a極”)。

②b極電極反應(yīng)式為___。

Answer 1

【答案】390.5kJmol-1 0.2mol/(Lmin) BCD ACD b極到a極 O2+4e－+2H2O=4OH－

【解析】

(1)=反應(yīng)物鍵能之和-生成物鍵能之和，設(shè)N—H鍵鍵能為x，則有941.3kJmol-1+3×436.4kJmol-1-x×6=-92.2kJmol-1，解得x=390.5kJmol-1；

(2)①2min內(nèi)參加反應(yīng)H2的物質(zhì)的量為3mol-1.8mol=1.2mol，則氫氣的反應(yīng)速率為=0.3mol/(Lmin)，由反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則氨氣的平均反應(yīng)速率為0.3mol/(Lmin)×=0.2mol/(Lmin)；
②A．充入He氣，因體積不變，則反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變，故A不選；
B．使用恰當(dāng)?shù)拇呋瘎�，降低了反�?yīng)所需的活化能，反應(yīng)速率加快，故B選；
C．升高反應(yīng)體系的溫度，活化分子的百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率加快，故C選；
D．再充入N2，反應(yīng)物的濃度變大，反應(yīng)速率加快，故D選；
故答案為：B、C、D；
③A．容器內(nèi)N2與H2的含量不變時(shí)，說明正逆反應(yīng)速率相等，化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡，故A選；
B．反應(yīng)物和生成均為氣體，則氣體總質(zhì)量始終不變，容器恒容，所以容器內(nèi)氣體密度始終不變，則容器內(nèi)氣體密度不變不能判斷化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡，故B不選；
C．該反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不相等，未平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量會(huì)變，容器恒容，所以壓強(qiáng)會(huì)變，當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，說明反應(yīng)平衡，故C選；
D．H2的物質(zhì)的量不變，則濃度不變，正逆反應(yīng)速率相等，化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡，故D選；
故答案為：A、C、D；

(3)①據(jù)圖可知放電過程中NH3轉(zhuǎn)化為N2被氧化，所以電極a為負(fù)極，電極b為正極，原電池中外電路電流由正極流向負(fù)極，即b極到a極；

②b極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)溶液顯堿性，所以b極電極方程式為：O2+4e－+2H2O=4OH－。