工业上利用反应：N2(g) + 3H2(g)⇌2NH3(g) 合成氨气。已知在1×105 ...

（4分）已知拆开1mol H—H键， 1mol N三N键分别需要吸收的能量为436kJ ， 946kJ；形成1mol N—H键，会放出能量391kJ，在反应N₂ + 3H₂  2NH₃中，每生成2mol NH₃ ____热量（填：吸收或放出）_____kJ（各2分）。

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已知拆开1mol H–H键， 1mol N≡N键分别需要吸收的能量为436kJ 、946kJ；形成1mol N–H键，会放出能量391kJ，在反应N₂ + 3H₂  2NH₃中，每生成2mol NH₃，

A．放出92 kJ热量                  B．吸收92 kJ热量

C．放出209kJ热量                 D．吸收209kJ热量

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氨气是一种重要的化工产品。

(1)工业中用氯气和氢气在一定条件下合成氨气，有关方程式如下： 3H2 (g)+N2(g)⇌2NH3 (g) + 92.4 kJ

①对于该反应：要使反应物尽可能快的转化为氨气，可采用的反应条件是__________，要使反应物尽可能多的转化为氨气，可采用的反应条件是__________：(均选填字母)

A．较高温度B．较低温度C．较高压强　 D．较低压强　 E．使用合适的催化剂

工业上对合成氨适宜反应条件选择，是综合考虑了化学反应速率、化学平衡和设备材料等的影响。

②该反应达到平衡后，只改变其中一个因素，以下分析中不正确的是_______：(选填字母)

A．升高温度，对正反应的反应速率影响更大

B．增大压强，对正反应的反应速率影响更大

C．减小生成物浓度，对逆反应的反应速率影响更大

③某化工厂为了综合利用生产过程中副产品CaSO4，和相邻的合成氨厂联合设计了制备(NH4)2SO4的工艺流程(如图)，该流程中：

向沉淀池中通入足量的氨气的目的是______________________________，可以循环使用的X是_______________。(填化学式)

(2)实验室中可以用铵盐与强碱共热得到氨气。有关的离子方程式为_____________________。

①0.01 mol/L硝酸铵溶液0.5L，与足量的氢氧化钠溶液共热，可产生氨气_____L(标准状态)。

②若有硝酸铵和硫酸铵的混合溶液0.5L，与足量的氢氧化钠溶液共热，可产生氨气0.025mol；在反应后的溶液中加入足量的氯化钡溶液，产生0.01 mol 白色沉淀，则原混合液中，硝酸铵的浓度为_______mol/L。

③现有硝酸铵、氯化铵和硫酸铵的混合溶液V L，将混合溶液分成两等分：一份溶液与足量的氢氧化钠溶液共热，共产生氨气A mol；另一份溶液中慢慢滴入C mol/L的氯化钡溶液B L，溶液中SO42-恰好全部沉淀；将沉淀过滤后，在滤液中继续滴入硝酸银溶液至过量，又产生D mol沉淀。则原混合溶液中，氯化铵的浓度为________mol/L，硝酸铵的浓度为_______mol/L。(用含有字母的代数式表示)

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工业合成氨的原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，请回答下列问题：

（1）已知拆开1mol H﹣H键、1mol N≡N、1mol N﹣H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ。则由N2和H2反应生成1mol NH3需要放出_________的热量。

（2）若N2、H2、NH3的起始浓度依次为0.2mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，当反应达平衡时，浓度分别是a、b、c（mol/L），则各物质的浓度有可能的是___________。

A．c=0.5mol/L　　　　　　 B．b=0.5mol/L　　　　　　　

C．c=0.4mol/L　　　　　　 D．a=0.3mol/L

（3）若在2L密闭容器中，充入1 mol N2和3mol H2，2min时达到平衡。测得平衡时N2的浓度为0.3 mol/L。

①2min内v（NH3）=___________。

②平衡时容器的压强与起始时压强之比___________。

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已知合成氨反应的浓度数据如下：

当用氨气浓度的增加来表示该化学反应速率时，其速率为 (　　 ).

A. 0.2 mol/(L·s)　　 B. 0.4 mol/(L·s)　　 C. 0.6 mol/(L·s)　　 D. 0.8 mol/(L·s)

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合成氨工业为人类解决粮食问题做出了巨大贡献。一定条件下，在密闭容器中进行合成氨反应：N2（g） + 3H2（g）2NH3（g），当正、逆反应速率相等且不等于零时，下列说法不正确的是　　　　

A．N2、H2完全转化为NH3　　　　　　

B．N2、H2、NH3在容器中共存

C．反应已达到化学平衡状态　　　　　　

D．N2、H2、NH3的浓度不再改变

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（16分）I．（4分）已知拆开1mol H—H键，1mol N三N键分别需要吸收的能量为436kJ，946kJ；形成1mol N—H键，会放出能量391kJ，在反应N2 + 3H2== 2NH3中，每生成2mol NH3 ___　　　　　 _热量（填：吸收或放出）_____　　　　 kJ。

II．(6分)我国经济发展对能源的需求与日俱增。一种新型燃料电池是将两根特制电极插入氢氧化钾溶液中，然后从两极分别通入甲烷和氧气，其电极反应式为：

X极：CH4+10OH- -8e- == CO32-+7H2O　　 Y极：4H2O+2O2+8e- ==8OH-

（1）指出该电池的正极__________（X或Y）极

（2）在标准状况下，通入5．6L甲烷气体，完全反应后有__________mol电子转移；

（3）该电池的电解质溶液的PH变化是_______　　 ___（填升高、降低、不变）

III．(6分)利用Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2反应，设计一个原电池。

（1）画出装置图（在图中标出电极材料、正负极、电解质溶液）。

（2）写出电极反应方程式

负极： 　　　　　　　　　　　　　 　　 正极：　　　　　　　　　　　　　

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（16分）（1）氨在国民经济中占有重要地位。

工业合成氨的反应原理为：N2（g）+ 3H2（g）2NH3（g）　 △H=―92.4 kJ·mol-1。

①若起始时向容器内放入2mol N2和6mol H2，达平衡后放出的热量为Q，则Q　 184.8 kJ（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②已知：

1mol N—H键断裂吸收的能量为　　　　　　　 kJ。

③某温度下，把10 mol N2与28 mol H2置于容积为10 L的密闭容器内，10 min时反应达到平衡状态，测得氮气的平衡转化率为60％，则10 min内该反应的平均速率v（H2）=　　 　 　 mol·L-1·min-1，该温度下反应的平衡常数K =　　　　　　 　 。欲增大氮气的平衡转化率，可采取的措施有　　　　　　　 　　 （写一种措施即可）。

（2）某课外小组用下图所示装置对电解原理进行实验探究。用下图所示装置进行实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区产生氧气，同时Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色。

① 电解过程中，X极区溶液的pH 　　　　 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

② 电解过程中，Y极发生的两个电极反应为Fe-6e-+8OH-== FeO42-+4H2O和　　　　 。

③ 若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少　 　　 g。

④在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为：2K2FeO4 + 3Zn == Fe2O3 +ZnO +2K2ZnO2，该电池正极发生的反应的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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工业合成氨的反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3（g）是一个可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知形成1mol H－H键、1mol N—H键、1mol NN键放出的能量分别为436KJ、391KJ、946KJ。则：

(1)若1mol N2完全反应生成NH3可______（填“吸收”或“放出）热量_____KJ。

(2)如果将1mol N2 和 3mol H2混合，在一定条件下使其充分反应，反应放出的热量总小于上述数值，其原因是_____________________________________________________。

(3)实验室模拟工业合成氨时，在容积为2L的密闭容器中进行，反应经过10min后，生成10mol NH3，则用N2表示的化学反应速率是________mol·L －1·min－1。

(4)一定条件下，当成合成氨反应达到化学平衡时，下列说法正确的是（____）

a.正反应速率和逆反应速率相等

b.正反应速率最大，逆反应速率为0

c.N2的转化率达到最大值

d. N2和H2的浓度相等

e.N2、H2和NH3的体积分数相等

f.反应达到最大限度

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