合成氨工业对国防具有重要意义，如制硝酸、合成纤维以及染料等（1）已知某些化学键的键能数据如...

合成氨工业对国防具有重要意义，如制硝酸、合成纤维以及染料等

（1）已知某些化学键的键能数据如下表：

合成氨的热化学反应方程式为________。

（2）常温下，向饱和NaCl与饱和氨水的混合溶液中通入过量CO₂，有NaHCO₃固体析出，该反应的化学方程式为；所得溶液中离子的电荷守恒式是________；若向饱和NaCl与饱和CO₂的混合溶液中通入氨气，则没有NaHCO₃固体析出，原因是________。

（3）氨氮废水(含NH₃、NaOH和Na₂SO₄)超标排放会造成水体富营养化。右图通过直接电化学氧化法有效除去某工厂氨气。其中阴离子的流动方向为________（填“向a极”或“向b极”），电解过程中，b极区的pH________（填“增大”或“减小”或“不变”），阳极反应方程式为。

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氨是一种重要的化工原料，工业合成氨对农业、化工和国防意义重大。合成氨反应为：N2(g) +H2(g)NH3(g)，回答下列问题：

(1)化学键键能数据如下：

上述反应的△H=____________；若正反应的活化能为Ea正(kJ/mol')，则逆反应的活化能Ea逆=　　　　　　　　 kJ/mol (用含Ea正的代数式表示)。

(2)在合成氨的反应中，外界条件会对平衡发生移动产生影响。如图表示随外界条件改变，氨气的体积分数(φ)的变化趋势。若横坐标x表示压强，则变化趋势正确的是__________， (填曲线字母标号，下同)；若x为温度，则变化趋势正确的是__________。

(3) p(N2)、p(H2)、p( NH3)分别代表N2、H2、NH3的分压，上述反应的压力平衡常数表达式Kp=_________(用平衡时的分压代替平衡时的浓度表示)；已知：一定条件下，V正、V逆分别与k正、k逆成正比，其中k正、k逆为速率常数，随温度升高而增大，温度一定时，k正 ：k逆为常数。若合成氨反应达到平衡后，再升高温度时，理论上活化分子百分数_______，(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，k正 ：k逆与升高温度前比较将_____________。

(4)工业上，合成氨反应在高压条件下进行，实际上Kp值不仅与温度有关，还与压力和气体组成有关。一定条件下，上述合成氨反应接近平衡时，遵循如下方程： 。其中r( NH3)为氨合成反应的净速率，a为常数，与催化剂性质及反应条件有关，该条件下，实验测得a=0.5，则反应达到平衡时，k正 、k逆、kp三者的关系式为____________________。

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合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义，对农业生产起着重要作用。

（1）已知：N2（g）＋O2(g)＝2NO(g)　　 △H1

H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O（1）　 △H2

4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O（1）　　 △H3

N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)　 △H4<0

则△H4＝　　 　　　　　　 　 （用含△H1、△H2、△H3的代数式表示）。

（2）在其他条件相同时，分别测定合成氨反应中N2的平衡转化率随压强变化的曲线如下图A、B所示，其中正确的是　　 　　　　　 　 （填“A”或“B”），其判断理由是　　　　　　　　 。

（3）在体积为2L的密闭容器中按物质的量1:3的比例充入N2、H2，进行下列四组合成氨实验：

①实验Ⅰ前10秒的平均速率v（NH3）＝　　 　　　　　　　 　 mol·L-1·s-1,T1温度下合成氨反应的平衡常数K＝　　 　　 　　 （列出计算式）。

②与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ改变了一个条件，该条件可能是　　　　　　 。

③与实验I相比，实验Ⅲ中N2的平衡转化率　　　 　　　　　　 　 （填“增大”、“减小”或“不变”），平衡常数K　 　　　　 　　 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

④实验Ⅲ与实验Ⅳ的反应条件温度不同，则T1　　 　　　　 （填“大于”、“小于”或“等于”）T2，原因是　　　 　　　　　　　　 。

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（1）合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意图如右图所示。

①合成氨条件选定的主要原因是（选填字母序号）；

A．温度、压强对化学反应速率及化学平衡影响

B．铁触媒在该温度时活性大

C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制

②改变反应条件，平衡会发生移动。压强增大，平衡常数K(填“增大”“减小”“不变”)

（2）氨气具有还原性，在铜的催化作用下，氨气和氟气反应生成A和B两种物质。A为铵盐，B在标准状况下为气态。在此反应中，若每反应1体积氨气，同时反应0.75体积氟气；若每反应8.96L氨气（标准状况），同时生成0.3molA。

①写出氨气和氟气反应的化学方程式；

②在标准状况下，每生成1 mol B，转移电子的数目为。

(3) 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，加入强碱溶液中，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。

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（18分）（1）合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意图如图所示。

①X的化学式为________；

②上图中条件选定的主要原因是（选填字母序号）________；

A．温度、压强对化学平衡影响  B．铁触媒在该温度时活性大

C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制

③改变反应条件，会使平衡发生移动。下图表示随条件改变，氨气的百分含量的变化趋势。当横坐标为压强时，变化趋势正确的是（选填字母代号）________，当横坐标为温度时，变化趋势正确的是（选填字母序号）________。

（2）常温下氨气极易溶于水，其水溶液可以导电。

①用方程式表示氨气溶于水的过程中存在的可逆反应

________，

②氨水中水电离出的c(OH^－) ________10^－7mol/L（填写“＞”、“＜”或“＝”）；

③将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合后，溶液中离子浓度由大以小依次为。

（3）氨气具有还原性，在铜的催化作用下，氨气和氟气反应生成A和B两种物质。A为铵盐，B在标准状况下为气态。在此反应中，若每反应1体积氨气，同时反应0.75体积氟气；若每反应8.96L氨气（标准状况），同时生成0.3molA。

①写出氨气和氟气反应的化学方程式________；

②在标准状况下，每生成1 mol B，转移电子的物质的量为________mol。

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合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义。

(1)根据图1请写出合成氨的热化学方程式______热量用、或表示。

(2)向合成塔中按物质的量之比l：4充入、进行氨的合成，图2为时平衡混合物中氨气的体积分数与压强的关系图。

①图2中氨气的体积分数为时，的转化率为______。

②图3中，则温度为时对应的曲线是______填“a”或“b”。

(3)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，一定温度下，在体积为2L的恒容容器中发生上述反应，各物质的物质的量变化如表：

①分析表中数据，判断5min时反应是否处于平衡状态？______填“是”或“否”，前5min反应的平均反应速率______。

②在相同实验条件下，若改为加入，若要求平衡后在反应混合气中质量分数不变，则还需加入的物质及其物质的量为______。

③反应在内，CO的物质的量减少的原因可能是______填字母。

减少的物质的量　 降低温度　 升高温度　 充入

④下列方法中可以证明上述已达平衡状态的是______。

单位时间内生成的同时生成

b.容器内压强不再变化

混合气体密度不再变化

混合气体的平均相对分子质量不再变化

的质量分数不再变化

⑤已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值如表：

则反应在900K时，该反应平衡常数的对数值______。

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(12分)合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义。

⑴向合成塔中按物质的量之比l：4充入N₂、H₂进行氨的合成，图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系图。

①图A中氨气的体积分数为15％时，H₂的转化率为。

②图B中T=500℃，则温度为450℃时对应的曲线是(填“a”或“b”)。

⑵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)+H₂O(g)

CO(g)+3H₂(g) △H>0，一定温度下，在体积为2 L的恒容容器中发生上述反应，各物质的物质的量变化如下表：

①分析表中数据，判断5 min时反应是否处于平衡状态? ________(填“是”或“否”)，

前5 min反应的平均反应速率v(CH₄)=________。

②该温度下，上述反应的平衡常数K=。

③反应在7~10 min内，CO的物质的量减少的原因可能是 (填字母)。

a．减少CH₄的物质的量    b．降低温度    c．升高温度  d．充入H₂

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(14分)合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义。

(1)向合成塔中按物质的量之比l：4充入N₂、H₂进行氨的合成，图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系图。

①图A中氨气的体积分数为15％时，H₂的转化率为________。

②图B中T=450℃，则温度为500℃时对应的曲线是________(填“a”或“b”)。

(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)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g) △H>0，一定温度下，在体积为2 L的恒容容器中发生上述反应，各物质的物质的量变化如下表：

①分析表中数据，判断5 min时反应是否处于平衡状态? ________(填“是”或“否”)，前5 min反应的平均反应速率v(CH₄)=________。

②该温度下，上述反应的平衡常数K=________。

③反应在7~10 min内，CO的物质的量减少的原因可能是________(填字母)。

a．减少CH₄的物质的量        b．降低温度          c．升高温度             d．充入H₂

④若第7分钟时将容器压缩至1L，请在下列坐标系中画出从第7分钟到第11分钟建立新平衡时甲烷浓度随时间的变化曲线。

a

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