Question

3．（1）根據圖1請寫出合成氨的熱化學方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-2（E₃-E₁）kJ/mol（熱量用E₁、E₂或E₃表示）．
（2）實驗測得0.01mol/L的KMnO₄的硫酸溶液和0.1mol/L的H₂C₂O₄溶液等體積混合后，反應速率υ[mol/（L•s）]與反應時間t（s）的關系如圖2所示．該反應的化學方程式為：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O，回答如下問題：
①0→t₂時間段內反應速率增大的原因是：反應中產生的Mn²⁺離子是此反應的催化劑，催化劑使反應速率增大的影響大于反應物濃度減小使反應速率減小的影響，
②t₂→t時間段內反應速率減小的原因是：隨著反應的進行，反應物濃度逐漸減小，成為影響反應速率的主要因素，從而反應速率減小，
③圖中陰影部分“面積”表示t₁→t₃時間里AD．
A．Mn²⁺物質的量濃度的增大   B．Mn²⁺物質的量的增加
C．SO₄^2-物質的量濃度         D．MnO₄^-物質的量濃度的減小．

Answer 1

分析 （1）由圖1可知反應物的總能量大于生成物的總能量，則該反應為放熱反應，生成1mol氨氣時放出的熱量為（E₃-E₁）kg，然后利用化學計量數與反應熱的關系并標明物質的狀態來書寫熱化學反應方程式；
（2）由圖象可知，反應速率先增大后減小，隨著反應的進行，反應物濃度逐漸減小，反應中錳離子為反應的催化劑，陰影面積為濃度的變化，以此解答該題．

解答 解：（1）由圖可知該反應為放熱反應，且生成1mol生成物放出的熱量為（E₃-E₁）kg，則生成2mol生成物放熱為2（E₃-E₁）kg，即該反應的熱化學方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-2（E₃-E₁）kg/mol，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-2（E₃-E₁） kJ/mol；
（2）①隨著反應的進行，濃度逐漸減小，但速率增大，說明反應中產生的Mn²⁺離子是此反應的催化劑，催化劑使反應速率增大的影響大于反應物濃度減小使反應速率減小的影響，
故答案為：反應中產生的Mn²⁺離子是此反應的催化劑，催化劑使反應速率增大的影響大于反應物濃度減小使反應速率減小的影響；
②隨著反應的進行，反應物的濃度降低，濃度越低，反應速率越小，所以濃度的改變是反應速率變化的主要原因，
故答案為：隨著反應的進行，反應物濃度逐漸減小，成為影響反應速率的主要因素，從而反應速率減小；
③根據v=$\frac{△c}{△t}$，推倒得v×△t=△C，所以陰影面積表示反應物濃度的減少或生成物濃度的增加，故選AD．

點評 本題綜合考查化學反應速率以及熱化學方程式，為高頻考點，側重于學生的分析、計算能力的考查，注意把握圖象的分析，難度不大．