工业合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H <0某实验将3.0 m...

工业合成氨的反应为：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)   △H <0

某实验将3.0 mol N₂(g)和4. 0 mol H₂(g)充入容积为10L的密闭容器中，在温度T₁下反应。测得H₂的物质的量随反应时间的变化如下图所示。

（1）反应开始3min内，H₂的平均反应速率为________。

（2）计算该条件下合成氨反应的化学平衡常数（写出计算过程，结果保留2位有效数字）。

（3）仅改变温度为T₂ ( T₂小于T_I）再进行实验，请在答题卡框图中画出H₂的物质的量随反应时间变化的预期结果示意图。

（4）在以煤为主要原料的合成氨工业中，原料气氢气常用下述方法获得：

①C+H₂O(g) CO+H₂；②CO+H₂O(g) CO₂+H₂；

已知：CO(g)+1/2O₂(g)=CO₂(g)   △H=—283.0kJ/mol

H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(g)   △H=—241.8kJ/mol

写出上述CO与H₂O(g)反应的热化学方程式：________。

（5）合成氨工业中，原料气(N₂、H₂混有少量CO、NH₃）在进入合成塔之前，用醋酸二氨合铜（I）溶液来吸收CO，其反应为：

CH₃COO[Cu(NH₃)₂]+CO+NH₃CH₃COO[Cu(NH₃)₃]•CO   △H<0

写出提高CO吸收率的其中一项措施：________。

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工业合成氨的反应为：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)     △H<0。某实验将3.0 mol N₂(g)和4. 0 mol H₂(g)充入容积为10L的密闭容器中，在温度T₁下反应。测得H₂的物质的量随反应时间的变化如下图所示。

（1）反应开始3min内，H₂的平均反应速率为________。

（2）计算该条件下合成氨反应的化学平衡常数（写出计算过程，结果保留2位有效数字）。

（3）仅改变温度为T₂ ( T₂小于T_I）再进行实验，请在答题卡框图中画出H₂的物质的量随

反应时间变化的预期结果示意图。

（4）在以煤为主要原料的合成氨工业中，原料气氢气常用下述方法获得：

写出上述CO与H₂O(g)反应的热化学方程式：________。

（5）合成氨工业中，原料气(N₂、H₂混有少量CO、NH₃）在进入合成塔之前，用醋酸二氨合铜（I）溶液来吸收CO其反应为：CH₃COO[Cu(NH₃)₂]+CO+NH₃CH₃COO[Cu(NH₃)₃]•CO   △H<0。写出提高CO吸收率的其中一项措施：________。

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Ⅰ.（1）工业上合成氨的反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　　 ΔH＝－92.60 kJ·mol－1。

①恒温容积固定的密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，下列说法能说明上述反应达到平衡状态的是____________。

a.单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2

b.单位时间内生成6n mol N—H键的同时生成2n mol H—H键

c.用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1∶3∶2

d.混合气体的平均摩尔质量不变

e.容器内的气体密度不变

f.容器内气体的压强不变

（2）已知合成氨反应在某温度下2 L的密闭容器中进行，测得如下数据：

根据表中数据计算：

①反应进行到2 h时放出的热量为________ kJ。

②0～1 h内N2的平均反应速率为________ mol·L－1·h－1。

③此温度下该反应的化学平衡常数K＝________(保留两位小数)。

④反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00 mol，化学平衡将向________方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。

Ⅱ.（1）二氧化碳是一种重要的温室气体，减少二氧化碳的排放是解决温室效应的有效途径。目前，由二氧化碳合成二甲醚的研究工作已取得了重大进展，其化学反应方程式为2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH＞0。二甲醚气体的燃烧热为1 455 kJ·mol－1，工业上用合成气(CO、H2)直接或间接合成二甲醚。下列有关叙述正确的是________。

A．二甲醚分子中含极性共价键

B．二甲醚作为汽车燃料不会产生污染物

C．二甲醚是非极性分子　　 D．表示二甲醚燃烧热的热化学方程式为CH3OCH3(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 455 kJ·mol－1

（2）绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图如图所示：正极为________(填“A电极”或“B电极”)，H+移动方向为：由　　　　　　 到　　　　　　 (填A或B)，写出A电极的电极反应式：___________。

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工业上合成氨的反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH＝－92.60 kJ·mol－1。

（1）在绝热、容积固定的密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，下列说法能说明上述反应向正反应方向进行的是________(填序号)。

①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2

②单位时间内生成6n mol N—H键的同时生成2n mol H—H键

③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1∶3∶2

④混合气体的平均摩尔质量增大

⑤容器内的气体密度不变

（2）已知合成氨反应在某温度下2 L的密闭容器中进行，测得如下数据：

根据表中数据计算：

①反应进行到2 h时放出的热量为________ kJ。

②0～1 h内N2的平均反应速率为________ mol·L－1·h－1。

③此温度下该反应的化学平衡常数K＝________(保留两位小数)。

④反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00 mol，化学平衡将向________方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。

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氨气是一种重要的化工产品，是生产铵盐、尿素等的原料。工业合成氨的反应如下:N₂(g) +3H₂(g) 2NH₃(g)   △H=一92. 4 KJ·mol^-1

（1）2NH₃(g) N₂(g) +3H₂(g)在恒容密闭容器中达到平衡的标志有

①单位时间内生成3n mol H₂:同时生成2n mol NH₃②用NH₃、N₂、H₂表示反应速率比为2∶1∶3 ③混合气体的密度不再改变 ④混合气体压强不再改变 ⑤混合气体平均相对分子质量不再改变

A.①③④     B.①②④⑤    C.①④⑤     D.②③④

（2）工业上常用CO₂和NH₃通过如下反应合成尿素[CO(NH₂)₂]。

t℃时，向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10 molCO:和0. 40 molNH₃ ,70 min开始达到平衡。反应中CO₂ ( g)的物质的量随时间变化如下表所示:

①20 min时，υ_正(CO₂ )_　　　　80 min时。υ_逆(H₂O)(填“>”、“=”或“<”)。

②在100 min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0. 050 mo1CO₂和0. 20 molNH₃，重新建立平衡后CO₂的转化率与原平衡相比将_________(填“增大”、“不变”或“减小”)。

③上述可逆反应的平衡常数为_________(保留二位小数)。

④根据表中数据在图甲中绘制出在t℃下NH₃的转化率随时间变化的图像;保持其它条件不变;则(t+10)℃下正确的图像可能是________(填图甲中的“A”或“B”)。

⑤图乙所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素〔CO(NH2)2〕的碱性溶液制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为________，若两极共收集到气体22. 4L(标

况)，则消耗的尿素为________g(忽略气体的溶解)。

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化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用。

（1）某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究，反应的方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 。在lL密闭容器中加入0.1 mol N2和0.3mol H2，实验①、②、③中c(N2)随时间的变化如下图所示：

实验②从初始到平衡的过程中，该反应的平均反应速率v(NH3)=_______________；与实验①相比，实验②和实验③所改变的实验条件分别为下列选项中的__________、__________(填字母编号)。

a．增大压强　 b．减小压强　 c．升高温度　 d．降低温度　 e．使用催化剂

（2）已知NO2与N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)。

①T℃时，将0.40 mol NO2气体充入容积为2L的密闭容器中，达到平衡后，测得容器中c(N2O4)=0.05 mol·L，则该反应的平衡常数K=_______________；

②已知N2O4在较高温度下难以稳定存在，易转化为NO2，若升高温度，上述反应的平衡常数K将_____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

③向绝热密闭容器中通入一定量的NO2，某时间段内正反应速率随时问的变化如图所示。下列说法正确的是__________(填字母编号)。

A．反应在c点达到平衡状态

B．反应物浓度：a点小于b点

C．时，NO2的转化率：a～b段小于 b～c段

（3）25℃时，将amol·L的氨水与b mol·L一1盐酸等体积混合，反应后溶液恰好显中性，则a___________b(填“>”、“<”或“=”)；用a、b表示NH3H2O的电离平衡常数=___________。

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工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反应经过20分钟在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为计算：

（1）H2在20分钟内的平均反应速率为　　　　　　　　　　　　　　 ；

（2）该条件下N2的平衡转化率为　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；（小数点后保留一位）

（3）该条件下反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常数为　　　　 　　 　　　　 。（不带单位）

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合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷或焦炭与水蒸气反应制得。

(1)在一容积固定的密闭容器中注入N2和H2两种气体，发生上述反应，在某温度下达到平衡时，各物质的浓度分别是：c(H2)＝9.00 mol·L－1，c(N2)＝3.00 mol·L－1，c(NH3)＝4.00 mol·L－1，此温度下该反应的平衡常数K＝________。

(2)在三个相同容器中各充入1 mol N2和3 mol H2，在不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间变化的曲线如图所示。下列说法中正确的是________(填字母)。

A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且p2>p1

B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且p1>p2

C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1>T2

D．图Ⅱ可能是同温同压下不同催化剂对反应的影响，且催化剂性能1>2

(3)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气，化学方程式为：C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g)

ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1，ΔS＝＋133.7J·K－1 ·mol－1

该反应在常温下能否自发进行？________(填“能”或“不能”)。

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氢气是工业上重要的原料。

（1）氢气用于工业合成氨  N₂(g) + 3H₂(g)  2NH₃(g)；ΔH = -92.2 kJ·mol^-1。

①        一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的N₂和H₂反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如下图所示，其中t₄  ﹑t₅ ﹑t₇时刻所对应的实验条件改变分别是

t₄  ________t₅ ________ t₇________。

②温度为T℃时，将2amolH₂和amolN₂放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N₂的转化率为50﹪，此时放出热量46.1 kJ。则该温度下反应的平衡常数为________。

（2）工业上大量的氢气来源于焦炭与水蒸气高温下的反应：

C(s) + H₂O(g)  H₂(g) + CO(g)   △H = +131.3 kJ/mol

①该反应在低温下不能自发进行的原因是________。

②恒温，在容积可变的密闭容器中，进行如上可逆反应。一段时间后，下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的有：Ⅰ混合气体的密度；Ⅱ容器内气体的压强；Ⅲ混合气体的总物质的量； ⅣCO物质的量浓度          （      ）

A．只有Ⅳ              B．只有Ⅰ和Ⅳ           C．只有Ⅱ和Ⅲ

D．Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ          E．都可以

（3）在容积相同的两密闭容器A和B中，保持温度为423K，同时向A、B中分别加入amol及bmol碘化氢（a＞b）待反应：2HI(g)H₂(g)+I₂(g)  达到平衡后，平衡时I₂的浓度c(I₂)_A________c(I₂)_B   ；平衡时HI的分解率α_A________α_B  ；平衡时H₂在混合气体中的体积分数A________B （填写“＞”“＜”“＝”）

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工业上合成氨的反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=﹣92.60kJ•mol﹣1

（1）下列说法能说明上述反应向正反应方向进行的是　　 　　 　　 （填序号）．

a．单位时间内生成2a mol NH3的同时生成3a mol H2

b．单位时间内生成6a mol N﹣H键的同时生成2a mol H﹣H键

c．用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1：3：2

d．混合气体的平均摩尔质量增大

e．容器内的气体密度不变

（2）已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行，测得如表数据：根据表中数据计算：

①反应进行到4h时放出的热量为　　　 　　 ．

②根据计算可得m=　　 　　 　　 ，0～2h内NH3的平均反应速率为　　 　　　 　 ，．

③此温度下反应：2NH3⇌N2+3H2的化学平衡常数K=　　 　　 　 ．

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