(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...

(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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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)己二酸是一种工业上具有重要意义的有机二元酸，在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用，能够发生成盐反应、酯化反应等，并能与二元醇缩聚成高分子聚合物等，己二酸产量居所有二元羧酸中的第二位。实验室合成己二酸的反应原理和实验装置示意图如下：

可能用到的有关数据如下：

实验步骤如下；

I、在三口烧瓶中加入16 mL 50％的硝酸(密度为1.31g/cm3)，再加入1～2粒沸石，滴液漏斗中盛放有5.4 mL环己醇。

II、水浴加热三口烧瓶至50℃左右，移去水浴，缓慢滴加5～6滴环己醇，摇动三口烧瓶，观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇，维持反应温度在60℃～65℃之间。

III、当环己醇全部加入后，将混合物用80℃～90℃水浴加热约10min(注意控制温度)，直至无红棕色气体生成为止。

IV、趁热将反应液倒入烧杯中，放入冰水浴中冷却，析出晶体后过滤、洗涤得粗产品。V、粗产品经提纯后称重为5.7g。

请回答下列问题：

(1) 仪器b的名称为__________。

(2) 向三口烧瓶中滴加环己醇时，要控制好环己醇的滴入速率，防止反应过于剧烈导致温度迅速上升，否则．可能造成较严重的后果，试列举一条可能产生的后果：

_________________________________________________________________。

(3) 已知用NaOH溶液吸收尾气时发生的相关反应方程式为：

2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O　　 NO+NO2+2NaOH =2NaNO2+H2O　 ；如果改用纯碱溶液吸收尾气时也能发生类似反应，则相关反应方程式为：

_____________________________、________________________________。

(4)为了除去可能的杂质和减少产品损失，可分别用冰水和　　　　　　 洗涤晶体。

(5)粗产品可用　　　　　 法提纯(填实验操作名称)。本实验所得到的己二酸产率为　　　　　　　　　　　 。

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某课外小组在实验室制备氨气，并进行有关氨气的用途及性质的探究。

（1）写出实验室制取氨气的化学方程式：________。

（2）合成氨对化学和国防工业具有重要意义。写出氨的两种重要用途：

①________  ②________。

（3）该小组同学设计下图所示装置探究氨气的还原性。

①氨催化氧化的化学方程式为。

②若实验时通入氨气的速率过快，在烧瓶中会出现白烟，该物质的化学式为________。

（4）该小组同学欲以氨气和二氧化碳为原料制备少量较纯净的碳酸铵溶液设计如下甲 乙两方案。

①甲方案：先将二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨气；

乙方案：先将氨气通入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳。

合理的方案是：________，理由是________。

②检验产物中有NH₄⁺的方法为________。

③用氢键表示式写出氨水中存在的所有氢键________。

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(14分)安对于工农业生产及国防等都具有重要意义。

（1）工业上以CO2和NH3为原料在一定条件下合成尿素的化学方程式为CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2|(s)+H2O(g)，随温度升高，尿素的产率降低。则该反应的△H____0(填“>”或“<”)；若反应体系的容积为1L，某温度下通入1molCO2和2molNH3，2min时达到平衡，H2O(g)的物质的量为0.8mol，则0～2min时间段内反应速率v(NH3)=______mol/(L·min)，该反应的平衡常数可表示为K=_______。

（2）合成氨的原料之一为氢气，以天然气为原料制备氢气的原理如下：

CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)　 △H>0

下列措施一定能使平衡体系中氢气百分含量增大的是______

A．升高温度　　　　 B．增大水蒸气浓度　　　　　　 C．加入催化剂　　　　　　　　 D．减小压强

（3）T℃时，将1molCO和H2的混合气体与0.2molH2O(g)混合，发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　 △H<0，得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体，测得CO的转化率为90%,则原混合气体中CO和H2的体积比为_______，若容器的容积为2L，该温度下平衡常数K=_______。

（4）在恒容密闭容器中发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　 △H<0。已知c(H2)随反应时间t的变化如图甲中曲线I所示。若起始时容器的容积是上述密闭容器的1/2,其他条件不变，请在图甲中画出c(H2)随反应时间t的变化曲线II。

（5）图乙是在一定温度和压强下合成氨反应中H2和N2的起始物质的量之比与NH3平衡体积分数的关系。图中a点的横坐标为______；若按此网站的量之比投料，达到平衡时N2的体积分数为14.5%,则a点的纵坐标为______。

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合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义，其原理是：

N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)　　 △H=-92.4KJ/mol，

（1）已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行，测得数据如下表：

根据表中数据计算：

①0 min～1 min内N2的平均反应速率为_____________

②该条件下反应的平衡常数k=________(保留两位小数)

③反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2、NH3各1mol，化学平衡向___________(填“正向”、“逆向”或“不移动”)，该反应的平衡常数k___________(填“变大”“减小”或“不变”)

④能表明该反应达到平衡状态的是__________(选填序号)

A．N2的转化率等于NH3的产率

B．混合气体的平均相对分子质量不变

C．v(N2)与v(H2)的比值不变

D．混合气体的密度不变

（2）室温下向10mL0.3mol/LNaOH溶液中加入0.3mol/L的一元酸HA溶液pH的变化曲线如图，下列说法正确的是__________。

A．a点所示溶液中c(Na+)>c(A—)>c(H+)>c(HA)

B．a、b两点所示溶液中水的电离程度相同

C．b点所示溶液中c(A-)>c(HA)

D．pH=7时，c(Na+)= c(A-)+ c(HA)

E．b点所示溶液中c(HA)+c(A-)=0.2mol/L

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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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