化肥是农业生产最基础而且是最重要的物质投入．工业上利用N2和H2合成氨，其化学方程式为：N...

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（14分）氨气是一种重要的物质，可用于制取化肥和硝酸等。

（1）氨气催化氧化的化学方程式为________。

   （2）工业合成氨的热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）     2NH₃（g）；△H=-92.2kJ/mol。

有关键能：N=N945.6kJ/mol N-H391.0kJ/mol，则H—H键能为________。

（3）500°C、50Mpa时，在容积为VL的定容器中加入n mol N₂、3n mol H₂，反应达到平衡后N₂的转化率为a。则容器内气体的压强反应前与平衡时的比值为________。

（4）合成氨原料中的H₂可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。部分1mol物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的△H数据如下表：

已知1 mol H₂O（g）转变为1molH₂O（l）时放热44.0kJ。写出CH₄和水蒸气在高温下反应得到CO和H₂的热化学方程式________。

（5）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N₂、H₂为电极反应物，以HCl—NH₄Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。写出该电池的正极反应式________。

（6）若把标准状况下6.72L氨气通入到100g19.6%的硫酸溶液中，所得溶液中的溶质是

________，溶液中离子浓度从大到小的顺序是________。

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合成氨工业是工农业生产和国防工业的基础产业，也是国民经济的命脉产业。其原理如下：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H〈 0 。

（1）在恒温恒容装置中进行合成氨反应，各组分浓度-时间图像如图1所示。

① 表示H2浓度变化的曲线是　　　 　　　 　 （填序号）。

② 前25min 内，用NH3浓度变化表示的化学反应速率是　　　　　　　　　　 。

（2）某学习小组研究：在其他条件不变的情况下，研究改变起始物氢气的物质的量对该合成氨反应的影响．实验结果如图2所示：（图中T表示温度，n表示物质的量）

①比较T1　　　　　　 　　 T2 （填“>”，“<”, “=”）。

②比较在a、b、c三点N2的转化率最高的是 　　　　　　 ；H2的百分含量最高的是 　　　　 （填字母）。

③在起始体系中加入N2的物质的量为 　　　　 mol时（用含n的代数式表示），反应后氨的百分含量最大；若容器容积为1L，n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%，则在T2条件下，该反应的平衡常数K=　 　　　　 。（保留3位有效数字）

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氮及其化合物在工农业生产中具有重要作用。

（1）某小组进行工业合成氨N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)  △H＜0的模拟研究，在1L密闭容器中，分别加入0.1mol N₂和0.3mol H₂。实验①、②、③中c（N₂）随时间（t）的变化如图所示。

实验②从开始到达到平衡状态的过程中，用H₂表示的平均反应速率为________。与实验①相比，．实验②所采用的实验条件可能为________（填字母），实验③所采用的实验条件可能为________（填字母）。

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）NH₃可用于处理废气中的氮氧化物，其反应原理为2NH₃(g)＋NO(g)＋NO₂(g)2N₂(g)＋3H₂O(g)  △H＜0欲提高废气中氮氧化物的转化率，可采取的措施是________（填字母）

a．升高温度  b．增大压强  c，增大NH₃的浓度

（3）NCl₃遇水发生水解反应，生成NH₃的同时得到________（填化学式）。ClO₂是广谱高效消毒剂，制备原理为NCl₃＋6ClO₂^－＋3H₂O=NH₃↑＋6ClO₂＋3OH^－＋3Cl^－。若转移1mol电子，则制取ClO₂的质量为________。

（4）25℃时，将amol·L^-1的氨水与bmol·L^-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NH₃·H₂O的电离平衡常数为________。

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氮及其化合物在工农业生产中具有重要作用。

（1）某小组进行工业合成氨N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　 △H＜0的模拟研究，在1L密闭容器中，分别加入0.1mol N2和0.3mol H2。实验①、②、③中c（N2）随时间（t）的变化如图所示。

实验②从开始到达到平衡状态的过程中，用H2表示的平均反应速率为　　　　　　 。与实验①相比，．实验②所采用的实验条件可能为　　 （填字母），实验③所采用的实验条件可能为　　　　　 （填字母）。

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）NH3可用于处理废气中的氮氧化物，其反应原理为2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g)　 △H＜0欲提高废气中氮氧化物的转化率，可采取的措施是　　　　　　 （填字母）

a．升高温度　 b．增大压强　 c，增大NH3的浓度

（3）NCl3遇水发生水解反应，生成NH3的同时得到　　　　 （填化学式）。ClO2是广谱高效消毒剂，制备原理为NCl3＋6ClO2－＋3H2O=NH3↑＋6ClO2＋3OH－＋3Cl－。若转移1mol电子，则制取ClO2的质量为　　　　　　　　　 。

（4）25℃时，将amol·L-1的氨水与bmol·L-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NH3·H2O的电离平衡常数为　　　　 。

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（14分）合成氨对工、农业生产和国防都有重要意义。

已知：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）；△H= -92．4 kJ·mol^-1，请回答：

（1）合成氨工业中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解释的是＿＿＿＿＿（填字母）。

a．用铁触媒（催化剂）加快化学反应速率

b．采用较高压强（20 MPa~50 MPa）

c．将原料气中的少量CO等气体净化除去

d．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来

（2）一定温度下，在密闭容器中充入1 mol N₂和3 mol H₂并发生反应。

①若容器容积V恒定，达到平衡时，气体的压强为原来的，则N₂的转化率а₁=＿＿＿＿＿，此时，反应放热＿＿＿＿＿kJ；该温度下合成氨反应的平衡常数K=＿＿＿＿＿（只需列出数字表达式）；

②若容器压强恒定，则达到平衡时，容器中N₂的转化率а₂＿＿а₁（填“＞、＜或＝”）。

（3）随着对合成氨研究的发展，希腊科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨（装置如下图）。钯电极A是电解池的＿＿＿＿极（填“阳”或 “阴”），该极上的电极反应式是________。

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氨是生产硝酸、尿素等物质的重要原料，工业合成氨是最重要的化工生产之一。

（1）氨催化氧化法是工业制硝酸的主要方法。

已知:2NO(g)+3H2（g）2NH3(g)+O2(g)　 　 △H1=-272.9 kJ·mol-1，

2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)　　 △H2= -483.6kJ·mol-1，

则4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+ 6H2O(g)△H3=________　 。

（2）恒容密闭容器中进行合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H4=-92．4kJ·mol-1，其化学平衡常数(K)与温度的关系如下表:

K1　　　 　　　 　 K2(填“＞”或“＜”)，其判断理由是　　 　　　　　　　　 　　 。

（3）向氨合成塔中充入10molN2和40mol H2进行氨的合成，一定温度(T)下平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系如图1所示。下列说法正确的是 (填字母)。 　　　　　　　　　　　 　　

A．由图可知增大体系压强(p)，有利于增大氨气在混合气体中的体积分数

B．若图中T=500℃，则温度为450℃时对应的曲线是b

C．工业上采用500℃温度可有效提高氮气的转化率

D．当3v正(H2)=2v逆(NH3)时，反应达到平衡状态当温度为T、氨气的体积分数为25%时，N2的转化率为　　　　 。

（4）工业上用NH3生产硝酸时，将NH3和O2按体积比1:2混合通入某特定条件的密闭容器中进行反应，所有物质不与外界交换，最后所得溶液中溶质的质量分数为　　　　 。

（5）氨碳比［n(NH3)/n(CaO2)］对合成尿素的反应：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)有影响。T℃时，在一定体积为2L的恒容密闭容器中，将物质的量之和为3 mol的NH3和CO2以不同的氨碳比进行反应，结果如图所示，

a、b分别表示CO2或NH3的转化率，c表示平衡体系中尿素的体积分数。［n(NH3)/n(CO2)］ __ 　　　 　 时，尿素产量最大；该条件下反应的平衡常数K=　　 ___　　 　　 。

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氨是生产硝酸、尿素等物质的重要原料，工业合成氨是最重要的化工生产之一。

（1）氨催化氧化法是工业制硝酸的主要方法。

已知:2NO(g)+3H2(g)2NH3(g)+O2(g)　 △H1=-272．9 kJ·mol-1，　 2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)　　 △H2= -483．6kJ·mol-1，则4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+ 6H2O(g)△H3=　　　　　　　　　　　　 。

（2）恒容密闭容器中进行合成氨反应N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) △H4 = - 92． 4 kJ·mol-1，

ΔS＝-198．2J・mol-1・K-1。其化学平衡常数(K)与温度的关系如下表:

K1　　　　 K2(填“＞”或“＜”)，请分析，298K时，合成氨反应能否自发进行　　　　　　　　 。

（3） 向氨合成塔中充入10molN2和40mol H2进行氨的合成，一定温度(T)下平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系如图1所示。下列说法正确的是 (填字母)。

A．由图可知增大体系压强(p)，有利于增大氨气在混合气体中的体积分数

B．若图中T=500℃，则温度为450℃时对应的曲线是b

C．工业上采用500℃温度可有效提高氮气的转化率

D．当3v正(H2)=2v逆(NH3)时，反应达到平衡状态

当温度为T、氨气的体积分数为25%时，N2的转化率为　　 　　　　　 　　 。

（4）工业上用NH3生产硝酸时，将NH3和O2按体积比1:2混合通入某特定条件的密闭容器中进行反应，所有物质不与外界交换，最后所得溶液中溶质的质量分数为　　　　　　　　　 。

（5）氨碳比［n(NH3)/n(CO2)］对合成尿素的反应：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)有影响。T℃时，在一定体积为2L的恒容密闭容器中，将物质的量之和为3 mol的NH3和CO2以不同的氨碳比进行反应，结果如图2所示，a、b分别表示CO2或NH3的转化率，c表示平衡体系中尿素的体积分数。［n(NH3)/n(CO2)］　　 时，尿素产量最大；该条件下反应的平衡常数K=　　 　　　　　 　　 。

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