（14分）合成氨是人类研究的重要课题，目前工业合成氨的原理为：合成氨是人类研究的重要课题，...

（14分）合成氨是人类研究的重要课题，目前工业合成氨的原理为：

合成氨是人类研究的重要课题，目前工业合成氨的原理为：

N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-93.0kJ•mol-1，在3个2L的密闭容器中，使用相同的催化剂，按不同方式投入反应物，分别进行反应：

相持恒温、恒容，测的反应达到平衡时关系数据如下：

（1）下列各项能说明该反应已到达平衡状态的是　　　　　　　　 （填写序号字母）

a.容器内H2、N2 、NH3的浓度只比为1：3：2　　 b.容器内压强保持不变

c.　　　　　　　　　　　　　　　　　 d.混合气体的密度保持不变

e.混合气体的平均相对分子质量不变

（2）容器乙中反应从开始到达平衡的反应速度为=　　　　　　　　　

（3）在该温度下甲容器中反应的平衡常数K　　　　　　　　 （用含C1的代数式表示）

（4）分析上表数据，下列关系正确的是　　　　　 （填序号）：

a.　　　 b.氮气的转化率：　　　　　　 c. 　　 d.

（5）另据报道，常温、常压下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，生成NH3和O2。已知：H2的燃烧热△H=-286KJ/mol，则由次原理制NH3反应的热化学方程式为　　

（6）希腊阿里斯多德大学的George Mamellos和Michacl Stoukides,发明了一种合成氨的新方法，在常压下，把氢气和用氨气稀释的氮气分别通入一个加热到的电解池，李勇能通过的氢离子的多孔陶瓷固体作电解质，氢气和氮气在电极上合成了氨，转化率达到78%，在电解法合成氨的过程中，应将N2不断地通入　　 极，该电极反应式为　　　　　　　　　　　　 。

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合成氯是人类研究的重要课题，目前工业合成氨的原理为：

N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-93．0kJ/mol

（1）某温度下，在2 L密闭容器中发生上述反应，测得数据如下

①0~2 h内，v（N2）=　　　　　　　　 。

②平衡时，H2的转化率为____；该温度下，反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数K=　　 。

③若保持温度和体积不变，起始投入的N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol，达到平衡后，NH3比的浓度与上表中相同的为　　　　 （填选项字母）。

A．a=l、b=3．c=0　 　　　　 B．a=4、b=12、c=0

C．a=0、b=0．c=4　 　　　 D．a=l、b=3、c=2

（2）另据报道，常温、常压下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，生成NH3和O2。已知：H2的燃烧热ΔH=-286kJ/mol，则陪制NH3反应的热化学方程式为 　　　　　 。

（3）采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H'），通过电解法也可合成氨，原理为：

N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。在电解法合成氨的过程申，应将N2不断地通入　　 ___极，该电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　 。

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（6分)随着我国工业化水平的不断发展，研究空气污染、废水处理等问题成为重要课题。

（1）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示：

①SCR技术中的氧化剂为____________

②当NO2与NO的物质的量之比为1：l时，与足量氨气在一定条件下发生反应。该反应的化学方程式为_______。当有3 mol电子发生转移时，则参与反应的NO的物质的量为________。

（2）电镀废水中常含有毒的NaCN、HCN等。NaCN水溶液显碱性的原因是_____________(用离子方程式表示)；HCN的Ka=6.17×10-10，用NaOH溶液调节含CN-的废水至pH=9，此时废水中c(CN-)_______c(HCN)(填“>”、“<”或“=”)。

（3）室温下有如下数据：草酸(H2C2O4)的K1=5.4×10-2，K2=5.4×10-5；醋酸的电离平衡常数K=1.75×10-5；碳酸的电离平衡常数K1=4.2×10-7，K2=4.5×10-11；Ksp(CaC2O4)=5.0×10-9；Ksp (CaCO3)=2.5×10-9

①用醋酸溶液鉴别CaC2O4和CaCO3两种白色固体的实验现象是___________；

②向0.6 mol·L-1的Na2CO3溶液中加入足量CaC2O4粉末后(忽略溶液体积变化)，充分搅拌，发生反应：CO32-(aq)+ CaC2O4 (s)CaCO3 (s)+ C2O42-(aq)，静置后沉淀转化达到平衡，此时溶液中的c(C2O42-)(不考虑其他诸如水解之类副反应)为_____________。

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运用化学反应原理研究部分单质及其化合物的反应有重要意义。

（1）氨是氮循环过程中的重要物质，是氮肥工业的重要原料。氨的合成目前普遍使用的人工固氮方法：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。请回答：

①已知：H-H键能为436kJ/mol，N　　 N键能为945kJ/mol，N一H键能为391kJ/mol．由键能计算消耗1molN2时的△H=_________。若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡_______移动（填“向左”、“向右”或“不”）；

②如图中：当温度由T1变化到T2时，KA______KB（填“＞”、“＜”或“=”）。

（2）氨气溶于水得到氨水。NO2可用氨水吸收生成NH4NO3，25℃时，将amolNH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是___________（用离子方程式表示），向该溶液滴加bL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，所滴加氨水的浓度为________mol/L（用含a、b的代数式表示），（NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5mol/L）

（3）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)△H＜0，是工业上生产硫酸的关键步骤。

①在某温度时，该反应的平衡常数K=0.75，若在此温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3mol SO2、4mol O2和4mol SO3，则反应开始时正反应速率________逆反应速率（填“＜”、“＞”或“=”）。

②在①中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是________。

a．保持温度和容器体积不变，充入1.0mol SO3(g)

b．保持温度和容器内压强不变，充入2.0mol He

c．降低温度

d．在其他条件不变时，减小容器的容积

③由硫酸可制得硫酸盐．在一定温度下，向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液，当两种 沉淀共存时，＝_________。

[已知该温度时，Ksp(BaSO4)=1.3×10-10，Ksp(BaCO3)=5.2×10-9]

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氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料，合成氨工业因此成为基本无机化工之一。回答下列问题：

（1）如何获得廉价的氢气是合成氨工业中的重要课题，目前常用戊烷跟水蒸气反应的方法　 获得氢气：

C5H12(g）+5H2O(g） 5CO(g）+11H2(g）

已知几个反应的能量变化如下图所示，则上述反应的△H=____________kJ·mol-1

（2）合成氨的反应原理为：

3H2(g）+N2(g） 2NH3(g）

现有甲、乙、丙3个固定容积为2 L的密闭容器，在相同温度和催化剂条件下，按不同的反应物投入量进行合成氨反应，相关数据如下表所示：

①下列描述不能说明该反应已达到平衡状态的是_____________．(填序号）；

a．容器内混合气体的密度保持不变

b．3v正(N2）==v逆(H2）

c．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变

②乙容器中的反应在20 min后达到平衡，这段时间内NH3的平均反应速率v(NH3）=___________mol·L-1·min-1，该温度下，反应的平衡常数K=___________L2·mol-2(结果保留3位有效数字）；

③分析上表中的数据，下列关系正确的是________(填序号）。

a．cl>c3　　 b．wl<w2　　 c．>>

（3）在合成氨工业中，为了提高反应物的利用率，除了要提供适宜的温度、压强和使用催化剂外，还要采取的措施是________。

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氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料，合成氨工业因此成为基本无机化工之一。回答下列问题：

（1）如何获得廉价的氢气是合成氨工业中的重要课题，目前常用戊烷跟水蒸气反应的方法获得氢气：C5H12(g)+5H2O(g)5CO(g)+11H2(g)

已知几个反应的能量变化如下图所示，则上述反应的△H=__________kJ·mol-1

（2）合成氨的反应原理为：3H2(g)+N2(g)2NH3(g)

现有甲、乙、丙3个固定容积为2 L的密闭容器，在相同温度和催化剂条件下，按不同的反应物投入量进行合成氨反应，相关数据如下表所示：

①下列描述不能说明该反应已达到平衡状态的是_________．(填序号)；

a．容器内混合气体的密度保持不变

b．3v正(N2)==v逆(H2)

c．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变

②乙容器中的反应在20 min后达到平衡，这段时间内NH3的平均反应速率v(NH3)=_________mol·L-1·min-1，该温度下，反应的平衡常数K=__________L2·mol-2(结果保留3位有效数字)；

③分析上表中的数据，下列关系正确的是____________(填序号)。

a．cl>c3　　 b．wl<w2　　 c．>>

（3）在合成氨工业中，为了提高反应物的利用率，除了要提供适宜的温度、压强和使用催化剂外，还要采取的措施是__________。

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随着我国工业化水平的不断发展，解决水、空气污染问题成为重要课题。

(1)工业尾气中含有大量的氮氧化物，NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示：

①由图可知SCR技术中的氧化剂为____。

②用Fe作催化剂加热时，在氨气足量的情况下，当NO2与NO的物质的量之比为1：1时，写出该反应的化学方程式：_______。

(2)ClO2气体是一种常用的消毒剂，现在被广泛用于饮用水消毒。自来水厂用ClO2处理后的水中，要求ClO2的浓度在0.1~0.8 mg/L。碘量法可以检测水中ClO2的浓度，步骤如下：

Ⅰ.取一定体积的水样用微量的氢氧化钠溶液调至中性，然后加入一定量的碘化钾，并加入淀粉溶液，溶液变蓝

Ⅱ.加入一定量的Na2S2O3溶液(已知：2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)

Ⅲ.加硫酸调节水样pH至1.3。

已知：ClO2在中性条件下还原产物为ClO2-，在酸性条件下还原产物为Cl-。请回答下列问题：

①确定操作Ⅱ完全反应的现象为________。

②在操作Ⅲ过程中，溶液又呈蓝色，反应的离子方程式为______。

③若水样的体积为1.0 L，在操作Ⅱ时消耗了1.0×10-3 mol/L的Na2S2O3溶液10 mL，则水样中ClO2的浓度是____mg/L。

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随着我国工业化水平的不断发展，解决水、空气污染问题成为重要课题．

（1）工业尾气中含有大量的氮氧化物，NH3催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术．反应原理如图所示：

①如图可知SCR技术中的氧化剂为　　　　　　　　　　

②用Fe做催化剂加热时，在氨气足量的情况下，当NO2与NO的物质的量之比为1：1时，写出该反应的化学方程式 　　　　　　　　　　　　

（2）工业废水中常含有一定量的Cr2O72﹣，会对人类及生态系统产生很大损害，电解法是处理铬污染的常用方法．该法用Fe做电极电解含Cr2O72﹣的酸性废水，电解时，在阴极上有大量气泡生成，并产生Cr（OH）3、Fe（OH）3沉淀．

①反应中lmol Cr2O72﹣完全生成Cr（OH）3沉淀，外电路通过电子的物质的量　　 　　 　 mol；

②常温下，Cr（OH）3的溶度积Ksp=10﹣32，当Cr3+浓度小于10﹣5mol•L一1时，可认为完全沉淀，电解完全后，测得溶液的pH=6，则该溶液过滤后　 　　　　 　　 （填“能”或“否”）直接排放．

（3）C1O2气体是一种常用的消毒剂，现在被广泛的用于饮用水进行消毒．自来水厂用ClO2处理后的水中，要求C1O2的浓度在0.1﹣0.8mg•L﹣1之间．碘量法可以检测水中C1O2的浓度，步骤如下：

I．取一定体积的水样用微量的氢氧化钠溶液调至中性，然后加人一定量的碘化钾，并加人淀粉溶液，溶液变蓝；

Ⅱ．加人一定量的Na2S203溶液（已知：2S2O32﹣+I2═S4O62﹣+2I﹣）；

Ⅲ．加硫酸调节水样pH至1.3．

已知：本题中C1O2在中性条件下还原产物为ClO2﹣，在酸性条件下还原产物为C1﹣．

请回答下列问题：

①确定操作II完全反应的现象 　　　　　　　　　　　　

②在操作III过程中，溶液又呈蓝色，反应的离子方程式 　　　　　　　　　　　　

③若水样的体积为1.0L，在操作II时消耗了1.0×10﹣3mol•L﹣1的Na2S2O3溶液10mL，则水样中ClO2的浓度是　　 　　 　 mg•L﹣1．

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目前“低碳减排”备受关注，的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。

(1)汽车尾气净化的主要原理为。在密闭容器中发生该反应时，随温度、催化剂表面积和时间的变化曲线如图1示。据此判断：

①该反应的______填“”或“”。

②在温度下，内的平均反应速率______。

③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可增大化学反应速率。若催化剂的表面积，在答题卡相应图中画出在、条件下达到平衡过程中的变化曲线_____。

④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图如图2正确且能说明反应在进行到时刻达到平衡状态的是______填代号。

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。

①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用催化还原可以消除氮氧化物的污染。

例如：

写出催化还原生成、和的热化学方程式：______。

②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。如图3通过人工光合作用，以和为原料制备HCOOH和的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应为______

③常温下的HCOONa溶液pH为10，则HCOOH的电离常数______填写最终计算结果。

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消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。

Ⅰ.化学上采用处理不仅可以消除污染，还可作为工业生产的能量来源。

（1）工业上可采用的方法合成氨。我国学者采用量子力学方法，通过计算机模拟，研究了在催化剂表面上合成氨的反应历程。图1为各步反应的能量变化示意图，其中“吸”表示各气态物质在催化剂表面吸附。

①该反应历程中正反应的最大活化能为________。

②合成氨反应的热化学方程式为_________________。

（2）不同温度下，向三个容器中分别投入相同量的反应物进行反应，测得不同压强下平衡混合物中的物质的量分数如图2所示。

①M点的________N点的（填“>”、“<”或“=”）。

②℃时，将和充入2L的密闭容器中，维持压强为60MPa不变，达到N点的平衡状态，化学平衡常数K=________（用最简分数表示）。

Ⅱ.废水中的氮常以含氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。

（3）①用次氯酸钠除去氨氮（以示）的原理如图3所示。写出总反应的化学方程式：______________。

②取一定量的含氨氮废水，改变加入次氯酸钠的用量，反应相同时间后，溶液中氨氮去除率、总氮（溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量）去除率以及剩余次氯酸钠的含量随的变化情况如图4所示。当时，水体中总氮去除率反而下降，可能的原因是________。

（4）近年来，水体中的硝酸盐含量不断增加。工业上去除废水中硝酸盐的方法是采用电解法将转化为，部分装置如图5所示。

①B电极的电极反应式是________.

②常温下，除去10L废水中的后，最终废水的________（电解前后废水的体积变化忽略不计）。

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