Question

14．一定溫度下，向2L密閉容器中加入1molNH₃（g）．發(fā)生反應(yīng)2NH₃（g）?3H₂（g）+N₂（g）△H=+92kJ/mol
（1）若H₂物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示．0～2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率V（H₂）=0.025mol/（L．min）．
（2）若從t₁到t₂時間段內(nèi)，反應(yīng)吸收熱量18.4kJ，則該時間段內(nèi)均反應(yīng)速率V（N₂）=$\frac{0.1}{{t}_{2}-{t}_{1}}$mol/（L．min）．
（3）若反應(yīng)至3min時．氣體的總物質(zhì)的量變?yōu)?.2mol，則3min內(nèi)的平均反應(yīng)速率V（H₂）=0.05mol/（L．min）．
（4）若在5min時，轉(zhuǎn)移電子1.5N_A．則這5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率V（NH₃）=0.05mol/（L．min）
（5）若在8min時，容器內(nèi)的壓強變?yōu)樵瓉淼?.6倍，則這8min內(nèi)的平均反應(yīng)速率V（N₂）=0.01875mol/（L．min）．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，0～2min內(nèi)H₂物質(zhì)的量增加0.1mol，結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計算；
（2）若從t₁到t₂時間段內(nèi)，反應(yīng)吸收熱量18.4kJ，則分解的氨氣為0.4mol，結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計算；
（3）設(shè)生成的氫氣的物質(zhì)的量為x，則
          2NH₃（g）?3H₂（g）+N₂（g）△n
                             3                          2
                              x                       1.2mol-1mol
x=$\frac{3×（1.2mol-1mol）}{2}$=0.3mol，結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計算；
（4）由反應(yīng)可知，2mol氨氣分解轉(zhuǎn)移6mol電子，則在5min時，轉(zhuǎn)移電子1.5N_A，可知分解的氨氣為$\frac{2×\frac{1.5{N}_{A}}{{N}_{A}}}{6}$=0.5mol，結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計算；
（5）在8min時，容器內(nèi)的壓強變?yōu)樵瓉淼?.6倍，設(shè)生成氮氣為x，則
        2NH₃（g）?3H₂（g）+N₂（g）
開始     1                0            0                       
轉(zhuǎn)化    2x                3x          x
 8min 1-2x                3x         x  
則$\frac{1-2x+3x+x}{1}$=1.6，解得x=0.3mol，結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計算．

解答 解：（1）由圖可知，0～2min內(nèi)H₂物質(zhì)的量增加0.1mol，由v=$\frac{△c}{△t}$可知，0～2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率V（H₂）=$\frac{\frac{0.1mol}{2L}}{2min}$=0.025mol/（L．min），
故答案為：0.025mol/（L．min）；
（2）若從t₁到t₂時間段內(nèi)，反應(yīng)吸收熱量18.4kJ，則分解的氨氣為0.4mol，生成氮氣為0.2mol，由v=$\frac{△c}{△t}$可知，該時間段內(nèi)均反應(yīng)速率V（N₂）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{{t}_{2}-{t}_{1}}$=$\frac{0.1}{{t}_{2}-{t}_{1}}$mol/（L．min），
故答案為：$\frac{0.1}{{t}_{2}-{t}_{1}}$mol/（L．min）；
（3）設(shè)生成的氫氣的物質(zhì)的量為x，則
          2NH₃（g）?3H₂（g）+N₂（g）△n
                             3                          2
                              x                       1.2mol-1mol
x=$\frac{3×（1.2mol-1mol）}{2}$=0.3mol，
由v=$\frac{△c}{△t}$可知，3min內(nèi)的平均反應(yīng)速率V（H₂）=$\frac{\frac{0.3mol}{2L}}{3min}$=0.05mol/（L．min），
故答案為：0.05mol/（L．min）；
（4）由反應(yīng)可知，2mol氨氣分解轉(zhuǎn)移6mol電子，則在5min時，轉(zhuǎn)移電子1.5N_A，可知分解的氨氣為$\frac{2×\frac{1.5{N}_{A}}{{N}_{A}}}{6}$=0.5mol，由v=$\frac{△c}{△t}$可知，5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率V（NH₃）=$\frac{\frac{0.5mol}{2L}}{5min}$=0.05mol/（L．min），
故答案為：0.05mol/（L．min）；
（5）在8min時，容器內(nèi)的壓強變?yōu)樵瓉淼?.6倍，設(shè)生成氮氣為x，則
        2NH₃（g）?3H₂（g）+N₂（g）
開始     1                0            0                       
轉(zhuǎn)化    2x                3x          x
 8min 1-2x                3x         x  
則$\frac{1-2x+3x+x}{1}$=1.6，解得x=0.3mol，
由v=$\frac{△c}{△t}$可知，則這8min內(nèi)的平均反應(yīng)速率V（N₂）=$\frac{\frac{0.3mol}{2L}}{8min}$=0.01875mol/（L．min），
故答案為：0.01875mol/（L．min）．

點評 本題考查考查較綜合，以物質(zhì)的量隨時間變化、化學(xué)平衡計算、氧化還原反應(yīng)、反應(yīng)中能量變化為載體考查反應(yīng)速率計算，為高頻考點，把握反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計算能力的考查，題目難度中等．