硝酸是一种重要的化工原料。以和为原料合成氨气。取一定量的和置于密闭容器中进行反应。已知化学...

硝酸是一种重要的化工原料。以和为原料合成氨气。取一定量的和置于密闭容器中进行反应。已知化学平衡常数K与温度的关系如表：

(1)写出该反应的平衡常数表达式______。

(2)K1和比较：______填写“”、“”或“”

(3)在时该反应进行一段时间后，测定、和 的物质的量分别为2mol、1mol和2mol，则此时反应速率______。 填写“”、“”、“”或“不能确定”

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（10分）硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下：

（1）以N₂和H₂为原料合成氨气。一定温度下，在密闭容器中充入ImolN₂和3molH₂发生反应。若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的量是原来的，则N₂的转化率________；若容器压强恒定，达到平衡状态时，N=的转化率为，则________（‘填“>”、“<”或“=”）。

（2）用氨催化氧化法可生产硝酸，其生产过程可表示为：

4NH₃+5O₂4NO+6H₂O    4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃

现以3.4吨液氨为原料来生产质量分数为50%的硝酸，理论上需要加水的质量为________

吨。（假设生产过程中反应物和生成物均无损耗）

（3）硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为：

2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂,NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₂+CO₂。若在标准状况下有NO、NO₂的混合气体（不考虑N₂O₄）恰好与50mL 1． 0 mol·L^-1的Na₂CO₃溶液反应完全，且生成NaNO₂和NaNO₃的物质的量的比为4：1，则在混合气体中NO气体的体积分数为多少?（请写出计算过程）

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氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料。

（1）在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N2+3H22NH3。该可逆反应达到平衡的标志是________________。

A．3v(H2)正=2v(NH3)逆

B．单位时间生成m mol N2的同时消耗3m mol H2

C．容器内的总压强不再随时间而变化

D．混合气体的密度不再随时间变化

E．a molN≡N键断裂的同时，有6amolN—H键断裂

F．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2

（2）某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在一定温度压强下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：

则从反应开始到25min时，以N2表示的平均反应速率=　　　　　　 ；该温度下平衡常数K=　　　　　　　 ；

（3） 利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，主要反应如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 　　 △H=－99kJ·mol－1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 　　 △H=－58 kJ·mol－1

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　　 △H

图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线是　 　　 　　 ；反应③的△H=　　 　　 　　 kJ·mol－1。

（4）合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率α(CO)与温度和压强的关系如图2所示。图中的压强p1、p2、p3由大到小的顺序为 　　　　　　 　　 ；α(CO)随温度升高而减小，其原因是　　　　 　　　　 　 。

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以氨气、空气为主要原料制硝酸。

(1)氨气被氧气催化氧化生成NO的化学方程式是______。

(2)在密闭容器中进行反应该反应的反应速率随时间变化的关系如图所示，若、时刻只改变一个条件，下列说法正确的是填选项序号______。

在时，可依据定容容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态

在时，采取的措施可以是升高温度

在时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态

在时，容器内的体积分数是整个过程中的最大值

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（9分）甲醇是一种重要的有机化工原料，可用于制取甲醚。一定温度下，在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应：

（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=　　　　　　　　　　 。

（2）该反应的正反应为　　　　　　　　 （填“放热”或“吸热”）反应。

（3）容器Ⅰ中的反应达到平衡时所需的时间　　　　　 (填“大于”“小于”或“等于”) 容器Ⅱ中的

（4）a=　　　　　　　 ，b=　　　　　　　　

（5）已知下面两个反应（m、n均大于0）：

反应①：

反应②：

则下列m与n的关系中，正确的是　　　　　　　 （填字母）。

A　 n＞2m　　 B　 m＞2n　　　　 C　 n=m　　　　 D　 m＞3n

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(16分)氨气是一种重要的化工产品及工业原料。

I．某温度下，合成氨反应的平衡常数K=3.0×103(mol／L)-1，

（1）写出其对应的化学方程式____________________________________________________ 。

（2）某温度下，如果在体积恒定为10L的密闭容器中充入：0.1molN2、0.1molH2和2molNH3则反应_______(填“正向进行”或“逆向进行”或“达到平衡”)。

（3）该温度下，在体积恒定为10L的四个密闭容器中分别充入下列物质，反应达到平衡后，N2的转化率最大的是___________________。

a．10molN2、30molH2和20molNH3　　     b．10molN2和30molH2

c．20molN2和60molH2　　                 d．10molN2和28molH2

II．氨气极易溶于水，氨水是氨气溶于水而形成的溶液,回答下列问题：

（4）在氨水溶液中加水稀释的过程，NH3·H2O的电离程度___________(填“增大”“减小”或“不变”)， ___________（同上）。

（5）室温下，a mol/L的(NH4)2SO4水溶液的pH=5，原因是溶液中存在平衡________________________(用离子方程式表示)。并计算该平衡的平衡常数表达式为________________________(用含代数a的较为精确的数学表达式表示，不必化简，不做近似运算)。

（6）室温下，向浓度均为0.1mol/L的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__________沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为_________________________________________。

(已知：室温时mol3 mol3.L-3).

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将一定量的 SO2(g)和 O2(g)置于一恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应(已知该反应为放热反应)。实验记录得到下表中的两组数据：下列有关说法中不正确的是(　　)

A. 表中x=1.6；y=0.2 B. 表中t＞6

C. 表中K1、K2的关系：K2＞K1 D. 实验1在前6min的反应速率 υ(SO2)=0.2 mol/(L•min)

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将一定量的 SO2(g)和 O2(g)置于一恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应(已知该反应为放热反应)。实验记录得到下表中的两组数据：下列有关说法中不正确的是(　　)

A.表中x=1.6；y=0.2 B.表中t＞6

C.表中K1、K2的关系：K2＞K1 D.实验1在前6min的反应速率 υ(SO2)=0.2 mol/(L•min)

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氨是最重要的化工产品之一。

（1）已知合成氨的反应是一个典型的可逆反应，在一个一定容积的密闭容器中加入1 mol 氮气和3mol 氢气，在一定条件下发生反应合成氨气，当反应物转化率达10%时，测得放出的热量为9.24kJ，请写出该条件下合成氨反应的热化学方式：　 　　　　　　 　　　 。

（2）CO对合成氨的催化剂有毒害作用，常用乙酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中CO，其反应原理为[Cu(NH3)2CH3COO](l)＋CO(g)＋NH3(g)[Cu(NH3)3]CH3COO·CO(l) ΔH<0

吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，再生的适宜条件是__________。(填字母)

A．高温、高压　　 B．高温、低压　　 C．低温、低压　　 D．低温、高压

（3）用氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应为2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(g) ΔH<0

某温度下，向容积为100L的密闭容器中通入4molNH3和2molCO2，该反应进行到40s时达到平衡，此时CO2的转化率为50%。该温度下此反应平衡常数K的值为__________。右图中的曲线表示该反应在前25s内的反应进程中的NH3浓度变化。若反应延续至70s，保持其他条件不变情况下，请在图中用实线画出使用催化剂时该反应的进程曲线。

（4）将尿素施入土壤后，大部分是通过转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才被作物所利用，尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下，转化为碳酸铵。已知弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如下表：

现有常温下0.1mol·L－1的(NH4)2CO3溶液，

①你认为该溶液呈__________(填“酸”、“中”或“碱”性)，原因是__________________。

②就该溶液中粒子之间有下列关系式，你认为其中不正确的是_________。

A．c(NH4＋)>c(CO32－)>c(OH-)>c(H+)

B．c(NH4＋)＋c(H＋)＝c(HCO3－)＋c(OH－)＋c(CO32－)

C．c(CO32－)＋c(HCO3－)＋c(H2CO3)＝0.1mol·L－1

D．c(NH4＋)＋c(NH3·H2O)＝2c(CO32－)＋2c(HCO3－)＋2c(H2CO3)

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（14分）工业上以氨气为原料（铂铑合金网为催化剂）催化氧化法制硝酸的过程如下：

（1）已知反应一经发生，铂铑合金网就会处于红热状态。写出氨催化氧化的化学方程式________。当温度升高时，化学平衡常数K值________（填“增大”、“减小”、“无影响”）。

（2）硝酸厂尾气常用的处理方法是：催化还原法：催化剂存在时用H₂将NO₂还原为N₂。

已知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483．6 kJ／mol

N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）  △H=+67．7 kJ／mol

H₂O（1）=H₂O（g）  △H=+44．0 kJ／mol

则8g H₂恰好将NO₂转化成N₂和H₂O（1）时△H=________。

（3）氨气是制取硝酸的重要原料，合成氨反应的化学方程式如下：N₂+3H₂2NH₃，该反应在固定容积的密闭容器中进行。

①下列各项标志着该反应达到化学平衡状态的是________（填字母）。

A．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为l：3：2

B．

C．容器内压强保持不变

D．混合气体的密度保持不变

②若在恒温条件下，将N₂与H₂按一定比例混合通入一个容积为2 L固定容积的密闭容器中，5 min后反应达平衡时，n（N₂）=1．2 mol，n（H₂）=1．2 mol，  n（NH₃）=0．8 mol，则反应速率v（N₂）=________，平衡常数=________（保留两位小数）。若保持容器的温度和容积不变，将上述平衡体系中的混合气体的浓度增大1倍，则平衡________（填向左、向右或不移动）移动。

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