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    科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾实验报道：在常温、常压、光照条件下，
    N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。相应的热化学方程式如下：N2(g)+3H2O(1)==2NH3(g)+3/2O2(g) △H=+765.2kJ.mol-1
    回答下列问题
    （1）请在答题纸里如图所示的坐标中，画出上述在有催化剂和无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行标注（标注出“反应物”、“生成物”、“有催化剂”、“无催化剂”、“△H”）。
    目前工业合成氨的原理是：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-192.0kJ·mol-1
    （2）某条件下，在容积为2.0L的密闭容器中充入0.6molN2(g)和1.60molH2(g)，经过2min反应达到平衡，此时NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中各物质的物质的物质的量之和的比）为4/7。
    ①该条件下反应合成氨的反应达到平衡时，平衡常数K的表达式________________。
    ②反应在2min内N2的平均反应应速率为_______________。
    ③该条件下H2的平衡转化率为________________。
    ④670K、30MPa下n(NH3)和n（H2）随时间变化的关系图，下列叙述正确的是________________。
    A．a点的正反应速率比b点的大
    B．c点处反应达到平衡
    C．d点(t1时刻)和e点（t2时刻）处n（N2）不一样
    D．其它条件不变，773K下反应至t1时刻，n(H2)比图中d点的值大
    （3）将反应得到氨气液化为液氨，已知液氨中存在着下列平衡：2NH3NH4++NH2-。科学家在液氨中加入氢氧化铯（CsOH）和特殊的吸水剂，使液氨中的NH4+生成N4分子，请写出液氨与氢氧化铯反应的化学方程式：_____________________。
    （1）
    （2）①K=c(NH3)2/[c(N2)·c(H2)3]；②0.1mol·L-1·min-1；③75%或3/4；④AD 
    （3）8NH3+4CsOH==N4+4CsNH2+6H2↑+4H2O
    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    科学家一直致力于“人工固氨”的新方法研究．目前合成氨技术原理为：
    N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）+92.4kJ/mol
    673K，30MPa下，上述合成氨反应中n（NH3）和n（H2）随时间变化的关系如图1所示．

    （1）下列叙述正确的是
    AC
    AC

    A．点a的正反应速率比点b的大
    B．点c处反应达到平衡
    C．点d和点e处的n （N2）相同
    D．773K，30MPa 下，反应至t2时刻达到平衡，则n（NH3）比图中e点的值大
    （2）在容积为2.0L恒容得密闭容器中充入0.80mol N2（g）和1.60mol H2（g），673K、30MPa下达到平衡时，NH3的体积分数为20%．该条件下，N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）的平衡常数值为：
    1.07
    1.07
    ．
    （3）K值越大，表明反应达到平衡时
    C
    C
    ．
    A．H2的转化率一定越高    B．NH3的产量一定越大    C．正反应进行得越完全    D．化学反应速率越大
    （4）1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+），实现了高温、常压下高转化率的电解合成氨．其实验装置如图2．阳极的电极反应为：H2-2e→2H+，则阴极的电极反应为：
    N2+6H++6e-=2NH3
    N2+6H++6e-=2NH3
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2011?门头沟区模拟）科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究．
    （1）目前合成氨的技术原理为：（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H=-92.4kJ/molN2
    该反应的能量变化如图1所示．
    ①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是：
    减小
    减小
    ．（填“增大”、“减小”或“不变”）．
    ②将一定量的N2（g）和H2（g）放入1L的密闭容器中，在500℃、2×107Pa下达到平衡，测得N2为0.1mol，H2为0.3mol，NH3为0.1mol．该条件下H2的转化率为
    33.3%
    33.3%
    ．
    ③欲提高②容器中H2的转化率，下列措施可行的是
    AD
    AD
    ．
    A．向容器中按原比例再充入原料气
    B．向容器中再充入惰性气体
    C．改变反应的催化剂
    D．液化生成物分离出氨
    （2）1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传导H+），从而实现了高转化率的电解法合成氨．其实验装置如图2所示．阴极的电极反应式为
    N2+6H++6e-=2NH3
    N2+6H++6e-=2NH3
    ．
    （3）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常 压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3和TiO2）表面与水发生下列反应：2N2（g）+6H2O（l）4NH3（g）+3O2（g）；△H=a kJ/mol
    进一步研究NH3生成量与温度关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下：
    T/K 303 313 323
    NH3生成量/（10-6mol） 4.8 5.9 6.0
    ①此合成反应的a
    大于
    大于
    0．（填“大于”、“小于”或“等于”）
    N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol
    ②已知
    O2（g）+2H2（g）2H2O（l）；△H=-571.6kJ/mol则2N2（g）+6H2O（l）4NH3（g）+3O2（g）；△H=
    kJ/mol
    （4）NH4Cl溶液呈酸性，这是由于N
    H
    +
    4
    水解的缘故．则NH4Cl在重水（D2O）中水解的离子方程式是
    NH4++D2O?NH3?HDO+D+
    NH4++D2O?NH3?HDO+D+
    ．

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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年上海市青浦区高考一模化学试卷（解析版） 题型：填空题

    科学家一直致力于“人工固氨”的新方法研究。目前合成氨技术原理为：

    N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)+92.4 kJ/mol

    673K，30MPa下，上述合成氨反应中n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如右图所示。

    （1）下列叙述正确的是(  )

    A．点a的正反应速率比点b的大

    B．点c处反应达到平衡

    C．点d和点e处的n (N2)相同

    D．773K，30MPa 下，反应至t2时刻达到平衡，则n(NH3)比图中e点的值大

    （2）在容积为2.0 L恒容得密闭容器中充入0.80 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，673K、30MPa下达到平衡时，NH3的体积分数为20%。该条件下，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数值为：_____________。

    （3）K值越大，表明反应达到平衡时(    )。

    A. H2的转化率一定越高    B．NH3的产量一定越大

    C．正反应进行得越完全    D．化学反应速率越大

    （4）1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+），实现了高温、常压下高转化率的电解合成氨。其实验装置如图。阳极的电极反应为：H2-2e2H+，则阴极的电极反应为：_____________。

     

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    科目：高中化学 来源：2014届黑龙江省高一下学期期末考试化学试卷（解析版） 题型：填空题

    (7分) 科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。

    ⑴目前合成氨的技术原理为：

    该反应的能量变化如图所示。

    ①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是：      。（填“增大”、“减小”或“不变”）。

    ②将一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密闭容器中，在500℃、2×107Pa下达到平衡，测得N2为0.1 mol，H2为0.3 mol，NH3为0.1 mol。该条件下H2的转化率为      。

    ③欲提高②容器中H2的转化率，下列措施可行的是      。

    A．向容器中按原比例再充入原料气    B．向容器中再充入惰性气体

    C．改变反应的催化剂                D．液化生成物分离出氨

    ⑵1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传导H+），从而实现了高转化率的电解法合成氨。其实验装置如图所示。阴极的电极反应式为       。

    ⑶根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常 压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3和TiO2）表面与水发生下列反应：

    进一步研究NH3生成量与温度关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下：

    T/K

    303

    313

    323

    NH3生成量/（10－6mol）

    4.8

    5.9

    6.0

    ①合成反应的a_     0。（填“大于”、“小于”或“等于”）

    ②已知

    则

     

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    科目：高中化学 来源：2010-2011学年北京门头沟区高三年级抽样测试理科综合能力测试化学部分 题型：填空题

    （14分）

    科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。

    ⑴目前合成氨的技术原理为：

    该反应的能量变化如图所示。

    ①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是：      。（填“增大”、“减小”或“不变”）。

    ②将一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密闭容器中，在500℃、2×107Pa下达到平衡，测得N2为0.1 mol，H2为0.3 mol，NH3为0.1 mol。该条件下H2的转化率为      。

    ③欲提高②容器中H2的转化率，下列措施可行的是      。

    A．向容器中按原比例再充入原料气

    B．向容器中再充入惰性气体

    C．改变反应的催化剂

    D．液化生成物分离出氨

    ⑵1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传导H+），从而实现了高转化率的电解法合成氨。其实验装置如图所示。阴极的电极反应式为      。

    ⑶根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常 压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3和TiO2）表面与水发生下列反应：

    进一步研究NH3生成量与温度关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下：

    T/K

    303

    313

    323

    NH3生成量/（10－6mol）

    4.8

    5.9

    6.0

    ①此合成反应的a_     0。（填“大于”、“小于”或“等于”）

    ②已知

    ⑷ NH4Cl溶液呈酸性，这是由于NH水解的缘故。则NH4Cl在重水（D2O）中水解的离子方程式是      。

     

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