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【题目】(1)在一个小烧杯里加入约20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后,再加入约10gNH4Cl晶体,并立即用玻璃棒迅速搅拌。使Ba(OH)2·8H2ONH4Cl充分反应。实验中观察到的现象是______________________,说明该反应是___________热反应,这是由于反应物所具有的总能量_________ (填“大于”、“小于”或“等于”生成物所具有的总能量。

(2)Fe+2FeCl3=3FeCl2设计为一个原电池,则该电池的负极材料为__________,正极电极反应式为__________________________________

(3)恒温下,将amo1N2bmolH2的混合气体通入一容积固定的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)。若反应进行到时刻t时,nt(N2)=13mol,nt(NH3)=6mol,则a=__________。反应达平衡时,混合气体的体积为716.8L(已经折算为标准状况下),其中NH3的体积分数为25%。则平衡时H2的转化率为____________________

【答案】 拿起小烧杯发现玻璃片粘到烧杯底部,感觉小烧杯很凉 小于 Fe Fe3++e-=Fe2+ 16 50%

【解析】分析:化学上把把吸收热量的化学反应称为吸热反应,把有热量放出的化学反应称为放热反应。吸热反应中,反应物的总能量低于生成物的总能量;放热反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量。原电池的负极材料通常是电池反应中的还原剂,而正极材料通常是活泼性不如负极的导电物质。化学反应中各元素的原子种类和原子数目保持不变。有关化学平衡的计算中,各组分的变化量之比等于其化学计量数之比。

详解:(1)在一个小烧杯里加入约20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后,再加入约10gNH4Cl晶体,并立即用玻璃棒迅速搅拌。使Ba(OH)2·8H2ONH4Cl充分反应。实验中观察到的现象是拿起小烧杯发现玻璃片粘到烧杯底部,感觉小烧杯很凉,说明该反应是吸热反应,这是由于反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量。

(2)将Fe+2FeCl3=3FeCl2设计为一个原电池,该反应中,铁是还原剂、氯化铁是氧化剂,故该电池的负极材料为Fe,正极可以选用碳棒或铜等材料正极上发生还原反应,电极反应式为Fe3++e-=Fe2+

(3)恒温下,将amo1N2bmolH2的混合气体通入一容积固定的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)。若反应进行到时刻t时,nt(N2)=13mol,nt(NH3)=6mol,N原子守恒可知,a=13+16。反应达平衡时,混合气体的体积为716.8L(已经折算为标准状况下),则混合气体的总物质的量为mol,其中NH3的体积分数为25%。则NH3的物质的量为mol25%=8mol,n(N2)=16mol-、n(H2)=32mol-8mol-12mol=12mol,H2的变化量为n(NH3)=,所以,平衡时H2的转化率为50%。

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