自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N2与O2反应生成NO．（1）在不同温度下，反应...

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

（12分）自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N₂与O₂反应生成NO。

（1）在不同温度下，反应N₂(g)＋O₂(g)2NO(g)  △H＝a kJ·mol^-1的平衡常数K如下表：

①该反应的△H________0（填“＞”、“＝”或“＜”）。

②其他条件相同时，在上述三个温度下分别发生该反应。1538℃时，N₂的转化率随时间变化如图所示，

请补充完成1760℃时N₂的转化率随时间变化的示意图。

（2）科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：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：

2N₂(g)＋6H₂O(1) ＝4NH₃(g)＋3O₂(g)    △H＝＋1530kJ·mol^-1

则氨催化氧化反应4NH₃(g)＋5O₂(g) ＝4NO(g)＋6H₂O(1) 的反应热△H＝________。

（用含a的代数式表示）

（3）最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）实现氮的固定——氨的电解法合成，大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为：N₂＋3H₂2NH₃。则在电解法合成氨的过程中，应将Ｈ₂不断地通入________极（填“正”、“负”、 “阴” 或“阳”）；在另一电极通入N₂，该电极反应式为 ________。

（4）合成氨的反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)  △H = －92、4 kJ·mol^－1，一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高N₂的转化率，可以采取的措施是__________（填字母代号）。

a、升高温度        b、加入催化剂     c、增加H₂的浓度

d、增加N₂的浓度   e、分离出NH₃           

（5）在25℃下，将a mol·L^-1的氨水与0、01 mol·L^-1的盐酸等体积混合，反应后溶液中c(NH₄⁺)=c(Cl^-)，则溶液显_____________性（填“酸”“碱”或“中”）， 可推断a ________ 0、01（填大于、等于或小于）。

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自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N₂与O₂反应生成NO。

（1）反应需要在闪电或极高温条件下发生，说明该反应_________。（填字母）

A．所需的活化能很高            B．吸收的能量很多

（2）在不同温度下，反应N₂(g)＋O₂(g)2NO(g)的平衡常数K如下表：

①该反应的△H0。

（填“>”、“=”或“<”）

②其他条件相同时，在上述三个温度下分别发生该反应。1538℃时，N₂的转化率随时间变化如右图所示，请补充完成1760℃、2404℃时N₂的转化率随时间变化的示意图。

（3）2404℃时，在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N₂和2.6mol O₂，计算反应

N₂(g)＋O₂(g)2NO(g)达到平衡时NO的浓度。（此温度下不考虑O₂与NO的反应。计算结果保留两位有效数字）

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（8分）自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N₂与O₂反应生成NO。

（1）反应需要在闪电或极高温条件下发生，说明该反应_________。（填字母）

A．所需的活化能很高            B．吸收的能量很多

（2）在不同温度下，反应N₂(g)＋O₂(g) 2NO(g)的平衡常数K如下表：

该反应的△H________0。（填“>”、“=”或“<”）

（3）一定条件下该反应在密闭容器中达到平衡后，要提高N₂的转化率， 可以采取的措施是________。

A．降低温度             B．加催化剂

C．增加压强             D．增加O₂浓度

E．分离出一氧化氮

（4）2404℃时，在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N₂和2.6mol O₂，计算反应：

N₂(g)＋O₂(g) 2NO(g)达到平衡时NO的浓度________。（此温度下不考虑O₂与NO的反应，计算结果保留两位有效数字）

(5) NO在科学界被誉为“明星分子”, 用NO与O₂反应可以制备NO₂，NO₂是一种优良的氧化剂。已知 火箭发射时可用肼（N₂H₄）作燃料，NO₂作氧化剂，这两者反应生成N₂和H₂O（气）。

且：N₂(g)＋2O₂(g)＝2NO₂(g)　          △H＝＋67.7kJ/mol　　　　

N₂H₄(g)＋O₂(g)＝N₂(g)＋2H₂O(g)　　△H＝－534kJ/mol　　　　

请写出肼与NO₂反应的热化学方程式_______________________________________________

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自从1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来，氮的固定的相关研究获得了不断的发展。

（1）下表列举了不同温度下大气固氮的部分平衡常数K值。

①分析数据可知：大气固氮反应属于____________（填“吸热”或“放热”）反应。

②2260℃时，向2 L密闭容器中充入0.3mol N2和0.3mol O2，20 s时反应达平衡。则此 时得到NO______mol，用N2表示的平均反应速率为_____________。

（2）已知工业固氮反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g)　 △H<0，在其他条件相同时，分别测定此反应中N2的平衡转化率随压强和温度(T)变化的曲线如下图A、B所示，其中 正确的是____________（填“A”或“B”），T1___________T2（填“>”或“<”）。

（3）20世纪末，科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）为介质，用吸附在它 内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，通过电解实现高温常压下的电化学合成氨。其示意图如C所示，阴极的电极反应式为_________________。

（4）近年，又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨的新思路，反应原理为：

2N2(g)+6H2O(l)4NH3 (aq) +3O2(g)　 △H

已知：①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　 △H1

②2H2(g) +O2(g) 2H2O（1）　 △H2

③NH3(g) NH3(aq)　 △H3

则△H= ___________（用含△H1、△H2、△H3的式子表示）。

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氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。请回答下列问题：

(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。

①分析数据可知：大气固氮反应属于 ________(填“吸热”或“放热”)反应。

②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因是 ________。

③从平衡视角考虑，工业固氮应该选择常温条件，但实际工业生产却选择500℃左右的高温，解释其原因 ________。

(2)已知工业固氮反应：N2（g）+ 3H2（g）2NH3（g）ΔH ＝－94.4kJ·mol－1，恒容时，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图1所示，各时间段最终均达平衡状态。

①在2L容器中发生反应，前20min内，ν(NH3) ＝ ________。　

②25 min时采取的某种措施是 ________。

③时段III条件下反应的平衡常数为 ________ L2· mol－2(保留3位有效数字) 。

(3)20世纪末，科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现高温常压下的电解法合成氨，提高了反应物的转化率，其实验简图如图2所示，阴极的电极反应式是 ________。

(4)近年，又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路，反应原理为：2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)，则其反应热ΔH ＝ ________。已知：N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)　 ΔH1 ＝－92.4kJ·mol－1 2H2(g) +O2(g)2H2O(l)　 ΔH2 ＝－571.6kJ·mol－1

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（13分）氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。

（1）下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。

①分析数据可知：大气固氮反应属于__________（填“吸热”或“放热”）反应。

②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因__________。

③从平衡视角考虑，工业固氮应该选择常温条件，但实际工业生产却选择500℃左右的高温，解释其原因_______________________。

（2）工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定N2的平衡转化率在不同压强（р1、р2）下随温度变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是________（填“A”或“B”）；比较р1、р2的大小关系_________。

（3）20世纪末，科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现高温常压下的电化学合成氨，提高了反应物的转化率，其实验简图如C所示，阴极的电极反应式是_____________。

（4）近年，又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路，反应原理为：2N2(g)+6H2O(1)4NH3(g)+3O2(g)，则其反应热ΔH＝___________________。

（已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　 △H＝－92.4kJ·mol－1

2H2(g) +O2(g)2H2O(l)　　 △H＝－571.6kJ·mol－1 ）

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（14分）氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。

（1）下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。

①分析数据可知：大气固氮反应属于__________（填“吸热”或“放热”）反应。

②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因__________。

③从平衡视角考虑，工业固氮应该选择常温条件，但实际工业生产却选择500℃左右的高温，解释其原因_______________________。

（2）工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定N2的平衡转化率在不同压强（р1、р2）下随温度变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是________（填“A”或“B”）；比较р1、р2的大小关系_________。

（3）20世纪末，科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现高温常压下的电化学合成氨，提高了反应物的转化率，其实验简图如C所示，阴极的电极反应式是　　　　　　　　　　　　　 。

（4）近年，又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路，反应原理为：2N2(g)+6H2O(1)4NH3(g)+3O2(g)，则其反应热ΔH＝___________________。

（已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　 △H＝－92.4kJ·mol－1

2H2(g) +O2(g)2H2O(l)　　 △H＝－571.6kJ·mol－1 ）

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Ⅰ.氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。

（1）下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。

①分析数据可知：大气固氮反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。

②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因：____________________________。

（2）工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定N2的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是________(填“A”或“B”)；比较p1、p2的大小关系：________。

Ⅱ.目前工业合成氨的原理是N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)。

（3）在一定温度下，将1 mol N2和3 mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8 mol。

①达平衡时，H2的转化率α1＝________。

②已知平衡时，容器压强为8 MPa，则平衡常Kp＝________(用平衡分压代替浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。

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