Ⅰ．含氮化合物在工农业生产中都有重要应用。(1)己知：4NH3(g)+3O2(g)2N2(...

Ⅰ．含氮化合物在工农业生产中都有重要应用。

(1)己知：

4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)　　 △H=－541.8 kJ/mol，化学平衡常数为K1

N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)　　 △H=－534 kJ/mol，化学平衡常数为K2

则用NH3和O2制取N2H4的热化学方程式为__________________________________，该反应的化学平衡常数K=_______（用K1、K2表示）。

(2)对于2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 在一定温度下，在1 L的恒容密闭容器中充入0.1 mol NO和0.3 mol CO，反应开始进行。下图为容器内的压强(P)与起始压强(P0)的比值()随时间(t)的变化曲线，0~5 min内，该反应的平均反应速率v(N2)=______，平衡时NO的转化率为________。

Ⅱ．2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)

(3)该反应能正向自发进行的原因是_____________________。

(4)恒温恒容下通入2 mol NH3和1 mol CO2进行上述反应，下列事实能证明反应已达平衡的是__________。

A．体系压强保持不变　　　　　　　　　　　 B．气体平均密度保持不变

C．气体的平均摩尔质量保持不变　　　　 D．氨气的体积分数不变

Ⅲ．在恒温恒压条件下，向某密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2，发生2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应，达到平衡后，t1时刻再向该容器中通入2 mol SO2和1 mol O2，请在下图中画出从t1时刻到再次达到化学平衡后的正逆反应速率随时间变化图像________。

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已知：①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H1=-akJ·mol-1

②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H2=-bkJ·mol-1

③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H3=-ckJ·mol-1

④H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H4=-dkJ·mol-1

下列叙述正确的是（　　 ）

A. 由上述热化学方程式可知△H3＜△H4

B. H2的燃烧热为dkJ·mol-1

C. 4NH3(g)+4O2(g)=2NO(g)+N2(g)+6H2O(g)△H=(-a-b)kJ·mol-1

D. 4NH3(g)2N2(g)+6H2(g)△H=(6d-b)kJ·mol-1

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硝酸工业的基础是氨的催化氧化，在催化剂作用下发生如下反应：

① 4NH₃(g)+5O₂(g)4NO(g)+6H₂O(g)    △H = —905 kJ/mol     ①主反应

② 4NH₃(g)+3O₂(g)2N₂(g)+6H₂O(g)      △H = —1268 kJ/mol    ②副反应

有关物质产率与温度的关系如甲图。

（1）由反应①②可知反应③N₂(g) + O₂(g)2NO(g)的反应热ΔH=________。

（2）由图甲可知工业上氨催化氧化生成 NO时，反应温度最好控制在________。

（3）用Fe₃O₄制备Fe（NO₃）₃溶液时，需加过量的稀硝酸，原因一：将Fe₄O₃中的Fe²⁺全部转化为Fe³⁺，

原因二：________（用文字和离子方程式说明）。

（4）将NH₃通入NaClO溶液中，可生成N₂H₄，则反应的离子方程式为________。

（5）依据反应②可以设计成直接供氨式碱性燃料电池（如乙图所示），则图中A为________（填“正极”或“负极”），电极方程式为________。

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氨气和氧气在某催化剂和不同温度下生成的产物如图所示。已知在800 ℃下,容积固定的密闭容器中发生反应①、②:

4NH3（g）+3O2（g）2N2（g）+6H2O（g） ①

4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g） ②

下列描述可说明两反应均达到平衡的是（　 ）

A．v（N2）=v（NO）　　　　　　　　　　　　 B．反应①的焓变ΔH保持恒定

C．体系的密度不再发生变化　　　　 D．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

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氨气和氧气在某催化剂和不同温度下生成的产物如图所示。已知在800 ℃下,容积固定的密闭容器中发生反应①、②:

4NH3（g）+3O2（g）2N2（g）+6H2O（g） ①

4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g） ②

下列描述可说明两反应均达到平衡的是（　 ）

A．v（N2）=v（NO）　　　　　　　　　　　　 B．反应①的焓变ΔH保持恒定

C．体系的密度不再发生变化　　　　 D．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

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氨催化分解既可防治氨气污染，又能得到氢能源，得到广泛研究。

（1）已知：

①4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)　　 △H=－1266.6kJ·mol－1，

②H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l)　　 △H2=－285.8 kJ·mol－1

③H2O(l)===H2O(g)　　 △H3=+44.0kJ·mol－1

反应①在任何温度下都能自发进行的原因为___________；NH3分解为N2和H2的热化学方程式______________________。

（2）在Co-Al催化剂体系中，压强P0下氨气以一定流速通过反应器，在相同时间下测转化率。得到不同催化剂下氨气转化率随温度变化曲线如下图。使反应的活化能最小的催化剂为___________。同一催化剂下，温度高时NH3的转化率接近平衡转化率的原因_______________________________。如果增大氨气浓度(其它条件不变)，则b点对应的点可能为___________。(填“a”、“c”或“d”)

（3）T℃时，体积为2L的密闭容器中加入1.0molNH3和0.2molH2，20min达到平衡时，N2体积分数为20%，则T℃时平衡常数K=___________；0～20min时段，反应平均速率v(NH3)= _______；达到平衡后再加入1.0molNH3和0.2molH2，此时体系中v正___________v逆(填“>“<”或“=”)。

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（12分）（1）已知反应Ⅰ：4NH3(g)+3O2(g)==2N2(g)+6H2O(g)　 　 △H=－1266.8kJ/mol

反应Ⅱ：N2(g) + O2(g)== 2NO(g) 　 △=＋180.5kJ/mol

它们的平衡常数依次为K1、K2

①写出氨高温催化氧化生成NO的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，该反应的化学平衡常数的表达式K=　　　　　　　　 (用含K1、K2的代数式表示)。

②反应Ⅰ可设计成燃料电池，若该电池以KOH溶液作电解质溶液，则负极的电极反应式为：　　　　　　　　　　　　　　　　 。该电池使用过程中，正极附近溶液的pH将　　　 （填“升高”、“降低”或“不变”）。

（2）已知：N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)　 △H=－92kJ/mol。

①为提高H2的转化率，宜采取的措施有　　　　　　　　 （填字母）

A．及时移出氨　 　　　　　　　　 B．升高温度　　

C．使用催化剂　　 　　　　　　 　 D．循环利用和不断补充N2

②在一定温度、压强下，将N2和H2按体积比1:3在密闭容器中混合，当反应达平衡时，测得平衡混合气体中NH3的体积分数为25%，此时H2的转化率为　　　　　　　　　　　 。

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（1）已知：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）ΔH=﹣92.4 kJ•，

2H2（g）+O2（g）====2H2O（l）ΔH=﹣571.6 kJ•，

则2N2（g）+6H2O（l）4NH3（g）+3O2（g）　 ΔH=_______。

（2）20世纪30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量过渡态。分析图中信息，回答下列问题：

上图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出CO2和NO反应生成NO2和CO的热化学方程式：__________________________________。在反应体系中加入催化剂，E1和E2的变化是：E1__，E2__（填“增大”“减小”或“不变”），对反应热是否有影响？__(填“是”或“否”），原因是________________________________________。

（3）常温常压下断裂1 mol气体分子化学键所吸收的能量或形成1 mol气体分子化学键所放出的能量称为键能(单位为kJ·mol－1)。下表是一些键能数据(kJ·mol－1)：请完成下列问题。

热化学方程式2H2(g)＋S2(g)===2H2S(g)　ΔH＝－229 kJ·mol－1，则X＝________。

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