Question

【题目】化学反应速率和化学反应的限度是化学反应原理的重要组成部分。

(1)探究反应条件对0.10mol/LNa2S2O3溶液与0.10mol/L 稀H2SO4反应速率的影响。反应方程式为：Na2S2O3 +H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。设计测定结果如下：

编号	反应温度/℃	Na2S2O3溶液/mL	甲/mL	H2SO4溶液/mL	乙
①	25	10.0	0	10.0	x
②	25	5.0	A	10.0	y
③	0	10.0	0	10.0	z

若上述实验①②是探究浓度对化学反应速率的影响，则a为____________，乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”为____________，x、y、z的大小关系是____________。

(2)氨气具有广泛的用途，工业上合成氨的反应是N2(g)+3H2(g)=2NH3(g).

①已知：

化学键	H-H	N≡N	N-H
键能kJ/mol（断开1mol化学键所需要的能量）	436	945	391

则合成氨的热化学方程式是________________________________________。

②若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L，达到平衡时NH3浓度的范围是____________________。

③如图表示该反应在t1时刻达到化学平衡，在t2时因改变某个条件而发生变化的情况，则t2时刻改变条件可能是__________。

Answer 1

【答案】5 出现沉淀的时间 z>y>x N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-93 k.J/mol 0<c(NH3)<0.3 mol/L 降低温度或充入氢气

【解析】

(1)当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致；探究反应条件对0.10mol/LNa2S2O3溶液与0.10mol/L 稀H2SO4反应速率的影响，要准确描述反应速率的快慢，必须准确测得溶液褪色时间的长短，故乙要测量的物理量是出现浑浊的时间/min，浓度越大，温度越高，则反应速率越大，出现浑浊用时越少；

(2)①反应热等于反应物的总键能与生成物总键能之差，据此计算△H，写出热化学方程式；

②可逆反应不能进行到底，采用极值法进行分析；

③t2时氨气浓度增大，氮气浓度减小，平衡向正反应方向移动，据此分析采用的方法。

(1)当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，通过比较实验①③的反应条件可知，实验①③可探究温度对反应速率的影响；实验①②中的Na2S2O3溶液的加入体积不同，故要探究Na2S2O3溶液浓度不同对反应速率的影响，但反应体积溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积相同，甲应为V(蒸馏水)/mL，A的值为5.0；要准确描述反应速率的快慢，必须准确测得溶液褪色时间的长短，故乙要测量的物理量是出现浑浊的时间/min，浓度越大，温度越高，则反应速率越大，出现浑浊用时越少，应为z＞y＞x；

(2)①合成氨的反应是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，反应热等于反应物的总键能与生成物总键能之差，则△H=(945+3×436-6×391)kJ/mol=-93kJ/mol，则合成氨的热化学方程式是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-93kJ/mol；

②若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L，假设反应正向进行，则N2的最大转化浓度为0.1mol/L，则NH3的变化浓度为0.2mol/L，即平衡时NH3的浓度小于0.3mol/L，假设反应逆向进行，则NH3的变化浓度最大为0.1mol/L，即平衡时NH3的最小浓度为大于0mol/L，故NH3达到平衡时浓度的范围为0mol/L＜c(NH3)＜0.3mol/L，
故答案为：0mol/L＜c(NH3)＜0.3mol/L；

③t2时氨气浓度增大，氮气浓度减小，平衡向正反应方向移动，可减低温度或充入氢气能实现图示的转化关系。