Question

（I）利用反应CuSO₄＋Fe===Cu＋FeSO₄可设计为原电池。

（1）负极材料是________(写名称)，电极反应为__________________________________。

（2）正极电极反应式为______________________。

（3）溶液中SO₄^2－向________极移动。

(II)工业合成氨反应：N₂＋3H₂2NH₃是一个放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。

（4）如果将1 mol N₂和3 mol H₂混合，使其充分反应，放出的热量总理论数值，其原因是____________________________。

（5）实验室模拟工业合成氨时，在容积为2 L的密闭容器内，反应经过10 min后，生成10 mol NH₃，则用N₂表示的化学反应速率为________mol·L^－1·min^－1。

（6）一定条件下，当合成氨的反应达到化学平衡时，下列说法正确的是________。

a．正反应速率和逆反应速率相等          b．正反应速率最大，逆反应速率为0

c．反应达到最大限度                    d．N₂和H₂的浓度相等

e．生成1 mol N₂的同时，消耗2 mol NH₃ f．生成3 mol H₂的同时，生成2 mol NH₃

Answer

铁 Fe－2e－===Fe2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 负 该反应是可逆反应，1 mol N2和3 mol H2不能完全反应，因此放出的能量总是小于理论数值 0.25 acf

【解析】

（I）(1)该反应中，铁失电子发生氧化反应而作负极，负极上电极反应式为:Fe-2e-═Fe2+；

(2)不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，可选铜作正极；硫酸铜作电解质溶液，正极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为:Cu2++2e-═Cu；

(3) 在原电池中，溶液中阴离子SO42－向负极移动；

(II)（4）该反应是可逆反应，1 mol N2和3 mol H2不能完全反应，因此放出的能量总是小于理论数值；

（5）v（NH3）===0.5mol/（L•min），

v(N2) =v(NH3)，所以v（N2）=0.25mol/（L•min）；

（6）a．正反应速率和逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，正确；

b．正反应速率最大，逆反应速率为0，是指反应开始时的状态，反应没有达到平衡状态，错误；

c．N2的转化率达到最大值，说明反应达到平衡状态，正确；

d．N2和H2的浓度相等，反应不一定达到平衡状态，错误；

e．N2、H2和NH3的体积分数相等，不能说明其保持不变，无法判断是否达到平衡状态，错误；

f．反应达到最大限度，说明反应达到平衡状态，正确；

故答案为：acf。