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    ⑥不同温度.压强下.合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表(N2和H2的起始物质的量之比为1∶3 ) .分析表中数据. ℃ MPa时H2转化率最高.实际工业生产不选用该条件的主要原因是 .(2)最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法.它既有液氢燃料电池的优点.又克服了液氢不易保存的不足.其装置为用铂黑作为电极.加入电解质溶液中.一个电极通入空气.另一电极通入氨气.其电池反应为4NH3+3O2===2N2+6H2O.写出负极电极反应式 .你认为电解质溶液应显 (填“酸性 .“中性 .“碱性 ).其原因是 . 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义．
    （1）向合成塔中按1：4的物质的量之比充入N2、H2进行氨的合成，图A为T0C时平衡混合物中氨气的体积分数与压强（P）的关系图．

    ①写出工业上合成氨的化学方程式
    N2+3H2
    催化剂
    .
    高温高压
    2NH3
    N2+3H2
    催化剂
    .
    高温高压
    2NH3
    ．
    ②图A中氨气的体积分数为15.00%时，H2的转化率=
    24.45%
    24.45%
    ．
    ③图B中T=500°C，温度为4500C对应的曲线是
    b
    b
    （选填字母“a“或“b”），选择的理由是
    合成氨的正反应是放热反应，根据勒夏特列原理，其他条件不变，降低温度，化学平衡向放热反应方向移动
    合成氨的正反应是放热反应，根据勒夏特列原理，其他条件不变，降低温度，化学平衡向放热反应方向移动

    ④由图象知，增大压强可提高原料的利用率，从生产实际考虑增大压强需解决的问题是
    研制耐压设备（或增大压强的动力、材料的强度等其他合理答案）
    研制耐压设备（或增大压强的动力、材料的强度等其他合理答案）
    （写出一条即可）．
    （2）合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得，反应的热化学方程式为：
    CH4（g）+H2OCO（g）+3H2（g）；△H=+QkJ/mol（Q＞0）
    （3）一定温度下，在2L容器中发生上述反应，各物质的物质的量变化如下表
    时间/min CH4（mol） H20（ mol） CO （mol） H2 （mol）
    0 0.40 1.00 0 0
    5 X1 X2 X3 0.60
    7 Y1 Y2 0.20 Y3
    10 0.21 0.81 0.19 0.62
    ①分析表中数据，判断5?7min之间反应是否处于平衡状态
    是
    是
    （填“是”或“否”），
    前5min平均反应速率v（CH4）=
    0.02mol?min-1
    0.02mol?min-1
    ．
    ②反应在7～10min之间，CO的物质的量减少的原因可能是
    d
    d
    （填字母）．
    a?减少CH4      b?降低温度c?增大压强d?充入H2
    ③若保持温度不变，向1L容器中起始充入0.15mol CH4.0.45mol H2O．
    0.05
    0.05
    mol CO、
    0.15
    0.15
    mol H2，达到平衡时CH4的体积百分含量与第一次投料相同．

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    合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义．其原理为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol 
    据此回答以下问题：
    （1）从化学平衡角度考虑，为了提高氨气的产率，可以选择的方法是
    ②④
    ②④
    （填序号，错选扣分）．
    ①升高温度   ②增大压强   ③使用催化剂   ④及时分离出NH3
    （2）对在恒容密闭容器中进行的可逆反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），下列选项中说明该反应已经达到化学平衡状态是：
    ①②④
    ①②④
    ．（填序号）．
    ①N2的消耗应速率是NH3的消耗速率的1/2
    ②在恒容条件下，混合气体的压强保持不变
    ③N2、H2、NH3的物质的量之比为1：3：2
    ④单位时间内每生成3mol H2的同时有2mol NH3生成
    ⑤3mol N-N键断裂，同时有6mol N-H键断裂
    （3）一定条件下，NH3在固定体积的密闭容器中发生分解反应（△H＞0）并达平衡后，仅改变下表中反应条件x，该平衡体系中随x递增y递减的是
    ac
    ac
    （选填序号）．
    选项 a b c d
    x 温度 温度 加入H2的物质的量 加入NH3的物质的量
    y NH3的物质的量 平衡常数K NH3的转化率 生成物物质的量总和

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    合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义．其原理为：
    N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4KJ/mol，据此回答以下问题：
    （1）下列有关该反应速率的叙述，正确的是（选填序号）
    ad
    ad
    ．
    a．升高温度可以增大活化分子百分数，加快反应速率
    b．增大压强不能增大活化分子百分数，所以不可以加快反应速率
    c．使用催化剂可以使反应物分子平均能量升高，加快反应速率
    d．在质量一定的情况下，催化剂颗粒的表面积大小，对反应速率有显著影响
    （2）①该反应的化学平衡常数表达式为K=
    c2(NH3)
    c(N2)c3(H2)
    c2(NH3)
    c(N2)c3(H2)
    ．
    ②根据温度对化学平衡的影响规律可知，对于该反应，温度越高，其平衡常数的值越
    小
    小

    （3）某温度下，若把10mol N2与30mol H2 置于体积为10L的密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得平衡混合气体中氨的体积分数为20%，则该温度下反应的K=
    1
    12
    1
    12
    （可用分数表示）．能说明该反应达到化学平衡状态的是
    bd
    bd
    （填字母）．
    a．容器内的密度保持不变               b．容器内压强保持不变
    c．υ正（N2）=2υ逆（NH3）             d．混合气体中 c（NH3）不变
    （4）对于合成氨反应而言，下列有关图象一定正确的是（选填序号）
    ac
    ac
    ．


    （5）相同温度下，有恒容密闭容器A和恒压密闭容器B，两容器中均充入1mol N2和3molH2，此时两容器的体积相等．在一定条件下反应达到平衡状态，A中NH3的体积分数为a，放出热量Q1kJ；B中NH3的体积分数为b，放出热量Q2kJ．则：
    a
    ＜
    ＜
    b（填＞、=、＜），Q1
    ＜
    ＜
     Q2（填＞、=、＜），Q1
    ＜
    ＜
    92.4（填＞、=、＜）．

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    合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义．其原理为：
    N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol   据此回答以下问题：
    （1）合成氨工业采取的下列措施中，不能用勒沙特列原理解释的是
    ②③
    ②③
    （填序号）．
    ①反应压强为20Mpa～50Mpa   ②500℃的高温    ③铁触媒作催化剂   ④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，未反应的N2、H2循环到合成塔中．
    （2）一定条件下NH3的平衡体积分数随n（N2）变化如图所示（T-温度）．则T2
    ＜
    ＜
    T1（填＞、=、＜），判断的依据是：
    合成氨反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，NH3的体积分数下降，所以T1＞T2
    合成氨反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，NH3的体积分数下降，所以T1＞T2

    （3）合成氨气所需的氢气可以由水煤气分离得到．涉及反应信息如下：
    反应一：C（s）+H2O（g）?H2（g）+CO（g） 　 平衡常数K1
    反应二：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）  平衡常数K2
    ①K1的表达式：K1=
    c(H2)?c(CO)
    c(H2O)
    ．
    c(H2)?c(CO)
    c(H2O)
    ．

    ②将一定量的H2O（g）和CO（g）分别通入到体积为1L的密闭容器中，在不同条件下进行反应，得到以下三组数据：
    实验组别 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
    H2O CO H2 CO
    1 650 1 2 0.8 1.2 5
    2 900 0.5 1 0.2 0.8 3
    3 T a b c d t
    （Ⅰ）实验1中，用CO2表示反应开始到平衡的平均反应速率为
    0.16 mol?L-1?min-1
    0.16 mol?L-1?min-1

    （Ⅱ） 在实验3，当a=0.5、b=1时，要使c、d数据与实验2相同，且t＜3，可以采取的措施为
    D
    D
    （填序号）
    A．其它条件不变温度T＜900℃B．其它条件不变温度T＞900℃
    C．充入一定量氖气                    D．使用高效催化剂
    （Ⅲ）对于反应二，当升高温度时K2
    减小
    减小
    （填“增大”、“减小”或“不变”）．

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    合成氨是重要的化学工业，为了研究合成氨的反应原理，在一密闭容器内充入1mol N2和2mol H2，在一定条件下，使之发生如下反应：N2+3H2?2NH3．
    Ⅰ：若维持温度不变，且密闭容器的容积固定为1L．
    （1）当此反应经过2min达到平衡状态时，测得反应混合物中NH3的物质的量为0.2moL，则H2在2min内的平均反应速率为
    0.15mol?L-1?min-1
    0.15mol?L-1?min-1
    ．
    （2）如果开始时，向该容器内加入0.5moL N2，要使反应混合物中三种气体的物质的量分数仍与上述平衡时的完全相同，则还必须加入H2
    0.5
    0.5
    mol和NH3
    1.0
    1.0
    mol．
    （3）如果开始时加入N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol，要使反应达到平衡状态时，反应混合物中三种气体的物质的量分数仍与（1）平衡时完全相同，则a、b、c应满足的一般条件是（a、b分别用含c的方程式表示）
    a+
    1
    2
    mol=1、b+
    3
    2
    mol=2
    a+
    1
    2
    mol=1、b+
    3
    2
    mol=2
    ．
    Ⅱ：若温度维持不变，体系压强维持与Ⅰ相同，密闭容器的容积由1L随反应进行而改变．
    （4）开始时加入1mol N2和2mol H2，经过一段时间，容器中三种气体的物质的量分数不再发生变化时，则NH3的物质的量为
    甲
    甲
    （选填一个编号）
    （甲）大于0.2mol     （乙）等于0.2mol
    （丙）小于0.2mol     （丁）可能大于、等于或小于0.2mol
    作出此判断的理由是
    由于温度不变，随着反应的进行，容器的体积缩小，体系的压强比平衡（1）时增大，平衡向着正向移动
    由于温度不变，随着反应的进行，容器的体积缩小，体系的压强比平衡（1）时增大，平衡向着正向移动
    ．

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    第Ⅰ卷（选择题  共42分）

    一、选择题（本题包括14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意）

     

    题号

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    答案

    C

    B

    C

    B

    C

    A

    B

    题号

    8

    9

    10

    11

    12

    13

    14

    答案

    C

    A

    C

    D

    B

    A

    C

    第Ⅱ卷（共58分）

    二、填空题（本题包括4小题，共48分）

    15．（13分）

    （1）①增大（1分）

    ②增大      减小（各1分，共2分）

    ③E（1分）

    ④t3～t5（1分）

    ⑤D      B（各1分，共2分）

    ⑥200℃、100 Mpa（各0.5分共1分）      200℃时反应速率过低（1分）

    （2）2NH3＋60H－－6e－===N2＋6H2O（2分）      碱性（1分）     

    NH3在酸性介质中易转化为NH4+离子（1分）

     

    16．（12分）

    （1）第二周期 第VA族（各0.5分共1分）

    （2）NH3+H+===NH4+（或H2O+H+===H3O+）（2分）

    （3）Al3++3H2OAl(OH)3+3H+（2分）

    （4）NaOH；                 NH4NO3（各1分共2分）

    （5）2H2－4e－+4OH===4H2O（2分）

    （6）①A（1分）

    ②0.25mol2?L－2（或0.25）（2分）

     

    17．（9分）

    （1）①吸收CO2中的水蒸汽（或干燥CO2气体）（1分）   

    ②防止空气中的二氧化碳和水蒸汽进入C中（1分）

    ③C（1分）

    （2）①NaOH溶液（1分）

    ②过滤（1分）      干燥（1分）

    ③（2分）

    （3）方案一中的CO2气体不能完全被装置C中的碱石灰吸收（1分）

     

    18．（14分）

    （1）离子键、共价键（或非极性键）（各0.5分共1分）

    0.2NA  或1.024×1023 （1分）

    （2）Cl2+2OH－===Cl－ + ClO－ +H2O（2分）

    （3）C＋2H2SO4(浓)△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O（2分）

    （4）NH4＋＋HCO3－＋2OH－△NH3↑＋CO32－＋2H2O（2分）

    （或：NH4＋＋HSO3－＋2OH－△NH3↑＋SO32－＋2H2O，

    （或：NH4＋＋HS－＋2OH－△NH3↑＋S2－＋2H2O，其它正确答案亦可）

    （5）4HCl＋NaAlO2===NaCl＋AlCl3＋2H2O（2分）

    （或：4H2SO4＋2NaAlO2===Na2SO4＋Al2(SO4)3＋4H2O，若H2SO4写成硝酸亦可）

    （6）2NH4Cl+Ca(OH)2△CaCl2 +2H2O+2NH3↑（2分）

    4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g)；△H=－906.8KJ/mol（2分）

     

    三、选做题（本题分A、B两题，考生只要选其中一题作答。若两题都作答，则以A题得分计入总分。本题共10分）

    19A．（各1分共10分）

    （1）Na＜Al＜Si＜N      高

    （2）高      NaCl为离子晶体而SiCl4为分子晶体

    （3）三角锥形

    （4）1s22s22p63s23p63d104s1（或[Ar] 3d104s1）       [Cu(NH3)4]2+

    （5）Cu3 N

    （6）AlN      共价键

     

    19B．（各1分共10分）

    （I）

    （II）（1）加成反应      消去反应

    （2）浓硫酸、加热

    （3）           

    （4）       银氨溶液[或新制Cu(OH)2悬浊液]

    （5）

     

     

     

     


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