氨气是重要化工产品之一。传统的工业合成氨技术的反应原理是：N2(g)＋3H2(g) 2NH...

氨气是重要化工产品之一。传统的工业合成氨技术的反应原理是：

N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol。在500 ℃、20 MPa时，将N2、H2置于一固定容积的密闭容器中反应，反应过程中各种物质的量变化如图所示，回答下列问题：

（1）计算反应在第一次平衡时的平衡常数K＝　　　　 。(保留二位小数)

（2）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是　 　 　 ，采取的措施是　 　 　 。

（3）45 min时刻改变的条件是　 　 　 。

（4）产物NH3在5～10 min、25～30min和45～50 min时平均反应速率从大到小的排列次序为　　　　 （平均反应速率分别以v1、v2、v3表示）。

（5）随着条件的改变，达到三次平衡时H2的转化率也发生[了变化，如分别以α1、α2、α3表示，其中最小的是　 　 　 。

（6）请在图中用实线表示25～45、45～60min 两阶段化学平衡常数K的变化图像。

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氨气是重要化工产品之一。传统的工业合成氨技术的反应原理是：N2（g）＋3H2（g）NH3（g）ΔH＝－92.4 kJ/mol。在500 ℃、20 MPa时，将N2、H2置于一个固定容积的密闭容器中发生反应，反应过程中各种物质的量变化如图所示，回答下列问题：

（1）计算反应在第一次平衡时的平衡常数K＝　　　　　 。（保留二位小数）

（2）产物NH3在5～10 min、25～30min和45～50 min时平均反应速率（平均反应速率分别以v1、v2、v3表示）从大到小排列次序为　　　　　　　　　　　　 。

（3）H2在三次平衡阶段的平衡转化率分别以α1、α2、α3表示，其中最小的是　 。

（4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是_______，采取的措施是________ 。

（5）请在下图中用实线表示25～60min 各阶段化学平衡常数K的变化图像。

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合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)　　 △H ＝ －92.4 kJ·mol－1 ,　 一种工业合成氨的简易流程图如下：

（1）天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式　　　　　　　　　　 。

（2）步骤Ⅱ中制氢气原理如下：

① CH4 (g) + H2O (g) CO (g) + 3H2 (g)　　 △H ＝ +206.4 kJ·mol－1

② CO (g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g)　　 △H ＝ －41.2 kJ·mol－1

写出氢气和二氧化碳气体反应生成甲烷和水蒸气的热化学方程式　　　　　　　　　　 。

对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是　　　　 。

a．升高温度　　　 　　 b．增大水蒸气浓度　　　　

c．加入催化剂　　　 d．降低压强

（3）上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)　　　　　　 。

（4）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4mol NH3和2molCO2，该反应进行到40 s时达到平衡，此时CO2的转化率为50%。若保持其它条件不变情况下，请在图中用实线画出使用催化剂时该反应(0~70s)的进程曲线。

（5）25℃时，向a mol NH4NO3固体中滴加b L氨水后溶液恰好呈中性，所滴加氨水的浓度为　　　　　　 mol·L－1(25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10－5)

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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=-92.4kJ/mol。

（1）实验室中常用来制备氨气的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）已知H2（g）的燃烧热为285.8kJ•mol-1，写出NH3（g）在纯氧中燃烧生成无毒、无害物质的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　 _。

（3）25℃时，将a mol （NH4）2SO4溶于水，向该溶液中滴加V L稀氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将__________________（填“正向”、“不”或“逆向”）移动，所滴加稀氨水的物质的量浓度为_____________mol•L-1（25℃时，NH3•H2O的电离平衡常数Kb≈2×10-5）。

（4）工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO（NH2）2 ]：CO2（g）+2NH3（g）CO（NH2）2（l）+H2O（g）△H＜0，t℃时，向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10mol CO2和0.40mol NH3，70min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：

①20min时v正（CO2）_________80min时v逆（H2O）（填“＞”、“=”或“＜”）。在t℃时，该反应的平衡常数K＝　　　　　　　　　　　　　　 。

②在100min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0.050mol CO2和0.20mol NH3，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象；保持其它条件不变，则（t+10）℃下正确的图象可能是　　 　　　　 （填图甲中的“A”或“B”）。

④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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科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。

（1）目前合成氨技术原理为：N₂(g) + 3H₂(g)2NH₃(g)；

△H=—92.4kJ·mol^—1。

① 673K，30MPa下，上述合成氨反应中n(NH₃)和n(H₂)随

时间变化的关系如右图所示。下列叙述正确的是。

A．点a的正反应速率比点b的大

B．点c处反应达到平衡

C．点d和点 e处的n(N₂)相同

D．773K，30MPa下，反应至t₂时刻达到平衡，则n(NH₃)比图中e点的值大

② 在容积为2.0 L恒容的密闭容器中充入0.80 mol N₂(g)和1.60 mol H₂(g)，反应在673K、30MPa下达到平衡时，NH₃的体积分数为20%。该条件下反应N₂(g) + 3H₂(g)  2NH₃(g)的平衡常数K=。K值越大，表明反应达到平衡时。（填标号）。

A．化学反应速率越大   B．NH₃的产量一定越大  C．正反应进行得越完全

（2）1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性

的 SCY陶瓷（能传递H⁺），实现了高温常压下高转化率的电

解合成氨。其实验装置如图，阴极的电极反应式。

（3）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，

N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生下列反应：

N₂(g) + 3H₂O(1)  2NH₃(g) + O₂(g)  △H = a kJ·mol^—1

进一步研究NH₃生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：

①此合成反应的a________0；ΔS________0（填“＞”、“＜”或“＝”）；该反应属于________

A．一定自发   B．一定不自发   C．高温自发    D．低温自发

②已知：N₂(g) + 3H₂(g)2NH₃(g)  ΔH= －92 .4kJ·mol^—1

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

则N₂(g) + 3H₂O(1) = 2NH₃(g) + O₂(g) ΔH=________kJ·mol^—1。

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（14分，每空2分）

I．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：

N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)  △H= -92.4 kJ/mol   据此回答以下问题：

（1）为了提高氨气的产率，可以选择的方法是_______ （填序号，错选扣分）。

① 升高温度   ② 增大压强   ③ 使用催化剂   ④ 及时分离出NH₃

（2）对在密闭容器中进行的可逆反应：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)，下列哪种情况下，

说明该反应已经达到化学平衡状态____________________________________。

①N₂的正反应速率是NH₃的逆反应速率的1/2

②在恒容条件下，混合气体的压强保持不变

③N₂、H₂、NH₃的物质的量之比为1：3：2

④单位时间内每生成3mol H₂的同时有2mol NH₃生成

⑤3mol N-N键断裂，同时有6mol N-H键断裂

（3）一定条件下，NH₃在固定体积的密闭容器中发生分解反应（△H＞0）并达平衡后，仅改变下表中反应条件x，该平衡体系中随x递增y递减的是＿＿＿＿____________（选填序号）。

II．（1）在酸性溶液中，碘酸钾(KIO₃)和亚硫酸钠可发生如下反应：

2IO₃^－＋5SO₃^2－＋2H^＋===I₂＋5SO₄^2－＋H₂O

生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。

某同学设计实验如下表所示：

该实验的目的是_______________________________________________________________

________________________________________________；

表中V₁=___________mL.

（2）可逆反应C(s)+H₂O(g)  H₂(g)+CO(g)，△H>0达到平衡后，改变某一外界条件（不改变物质的量的条件下），反应速率与时间t的关系如右图。

①图中t₄到t₆段时引起平衡移动的条件可能是________；

②图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是________。

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氨是重要的氮肥，是产量较大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术称为哈伯法，是德国人哈伯在1905年发明的，其合成原理为：

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　 ΔH＝－92.4 kJ·mol－1

他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。试回答下列问题：

(1)合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是________。

A．采用较高压强

B．采用500 ℃的高温

C．用铁触媒作催化剂

D．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，剩余N2和H2循环到合成塔

中，并补充N2和H2

(2)下图是实验室模拟工业合成氨的简易装置，简述检验有氨气生成的方法：

_________________________________________________________________。

(3)在298 K时，将10 mol N2和30 mol H2通入合成塔中，放出的热量小于924kJ，原因是______________________________

(4)1998年希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides采用高质子导电性

的SCY陶瓷(能传递H＋)，实现了高温、常压下高转化率的电化学合成氨。其

实验装置如下图，则其阴极的电极反应式为____________________________。

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氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。其合成原理为:

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　 ΔH=-92.4 kJ·mol-1,

I. 该反应　 N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92.4kJ/mol 在一密闭容器中发生，下图是某一时间段反应速率与反应进程的关系曲线图。

(1)t1、t3、t4时刻，体系中分别是什么条件发生了变化？

t1___________，t3____________，t4__________。

(2)下列时间段中，氨的百分含量最高的是__________　　

A．0～t1　　　　　　　　 B．t2～t3　　　　　

C．t3～t4　　　　　　　　 D．t4～t5

II. 在密闭容器中，投入1mol N2和3 mol H2在催化剂作用下发生反应:

(1)当反应达到平衡时，N2和H2的浓度比是___________；N2和H2的转化率比是___________。

(2)缩小体积增大压强，混合气体的平均相对分子质量________ (填“变大”、“变小”或“不变”)。

(3)当达到平衡时，充入氩气，并保持总压强不变，平衡将___________(填“正向”、“逆向”或“不移动”)。

(4)已知合成氨的反应在298K时：正反应的△H=-92．4kJ/mol，△S=-0.1982kJ/(mol·K)，根据焓变和熵变判断298K下合成氨反应________(填“能”或“不能”)自发进行。

(5)若容器恒容、绝热，该反应达到平衡的标志是___________

①反应速率v(N2)：v(H2)：v(NH3)=1：3：2　　

②各组分的物质的量浓度不再改变

③体系的压强不再发生变化

④混合气体的密度不变

⑤体系的温度不再发生变化

⑥2V正(N2) =V正(NH3)

⑦单位时间内3mol H-H断裂同时2mol N-H也断裂．

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氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一，其合成原理为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=－92.4 kJ·mol-1。在密闭容器中，使2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应)

(1)当反应达到平衡时，N2和H2的浓度比是______；N2和H2的转化率比是_____。

(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变)，混合气体的平均相对分子质量______，密度______。(填“变大”“变小”或“不变”)

(3)当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将______ (填“正向”“逆向”或“不”)移动。

(4)若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将______ (填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后，容器内温度______ (填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。

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