Question

【題目】催化劑是在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變的物質(zhì)，研究表明催化劑有吸附和解吸過(guò)程。

(1)鐵通過(guò)對(duì)N2、H2吸附和解吸可作為合成氨的固體催化劑。若用分別表示N2、H2、NH3和固體催化劑,則在固體催化劑表面合成氨的過(guò)程可用圖1表示：

①吸附后，能量狀態(tài)最低的是________________(填字母序號(hào))。

②由上述原理，在鐵表面進(jìn)行NH3的分解實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)分解速率與濃度關(guān)系如圖2。從吸附和解吸過(guò)程分析，c0前速率增加的原因可能是____________________；c0后速率降低的原因可能是_______________________________________________。

(2)二氧化錳可以作為過(guò)氧化氫分解的催化劑，請(qǐng)寫(xiě)出在酸性條件下二氧化錳參與過(guò)氧化氫分解的離子反應(yīng)方程式____________________、___________________。

(3)將等物質(zhì)的量的N2、H2放入一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡后，N2的體積分?jǐn)?shù)為_______。

Answer 1

【答案】 C 隨著氣相NH3濃度的增加，催化劑的吸附率升高，固相NH3濃度增加，NH3的分解速率加快 催化劑吸附達(dá)到飽和，同時(shí)不利于解吸，NH3的分解速率降低 MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑ Mn2++H2O2=MnO2↓+2H+ 50%

【解析】

（1）①由于化學(xué)鍵的斷裂要吸收能量，故活化狀態(tài)B的能量高于初始狀態(tài)A的能量，而此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故初始狀態(tài)A的能量高于末態(tài)C的能量，故C的能量最低；

②c0前氨的濃度增加，導(dǎo)致反應(yīng)速率加快；c0后由于氨分子濃度太大阻礙N2和H2的解吸，故反應(yīng)速率減慢；

（2）二氧化錳有氧化性，將過(guò)氧化氫氧化生成氧氣，生成的錳離子又3被過(guò)氧化氫氧化到+4價(jià)的二氧化錳，所以反應(yīng)為MnO2+H2O2+2H+＝Mn2++2H2O+O2↑、Mn2++H2O2=MnO2↓+2H+；

（3）設(shè)氮?dú)?/span>、氫氣的初始量為1mol，反應(yīng)氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量xmol，則

N2（g）+3H2（g）2NH3（g）

起始量（mol）1 1 0

轉(zhuǎn)化量（mol）x 3x 2x

平衡量（mol）1-x 1-3x 2x

則N2的體積分?jǐn)?shù)為。