氢气是工业上重要的原料。（1）氢气用于工业合成氨 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(...

氢气是工业上重要的原料。

（1）氢气用于工业合成氨  N₂(g) + 3H₂(g)  2NH₃(g)；ΔH = -92.2 kJ·mol^-1。

①        一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的N₂和H₂反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如下图所示，其中t₄  ﹑t₅ ﹑t₇时刻所对应的实验条件改变分别是

t₄  ________t₅ ________ t₇________。

②温度为T℃时，将2amolH₂和amolN₂放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N₂的转化率为50﹪，此时放出热量46.1 kJ。则该温度下反应的平衡常数为________。

（2）工业上大量的氢气来源于焦炭与水蒸气高温下的反应：

C(s) + H₂O(g)  H₂(g) + CO(g)   △H = +131.3 kJ/mol

①该反应在低温下不能自发进行的原因是________。

②恒温，在容积可变的密闭容器中，进行如上可逆反应。一段时间后，下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的有：Ⅰ混合气体的密度；Ⅱ容器内气体的压强；Ⅲ混合气体的总物质的量； ⅣCO物质的量浓度          （      ）

A．只有Ⅳ              B．只有Ⅰ和Ⅳ           C．只有Ⅱ和Ⅲ

D．Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ          E．都可以

（3）在容积相同的两密闭容器A和B中，保持温度为423K，同时向A、B中分别加入amol及bmol碘化氢（a＞b）待反应：2HI(g)H₂(g)+I₂(g)  达到平衡后，平衡时I₂的浓度c(I₂)_A________c(I₂)_B   ；平衡时HI的分解率α_A________α_B  ；平衡时H₂在混合气体中的体积分数A________B （填写“＞”“＜”“＝”）

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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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氨气是一种重要的化工原料，氨态氮肥是常用的肥料。

工业合成氨的化学方程式:N2 + 3H2 2NH3　 +92.4KJ

（1）它是氮的固定的一种，属于_____________（　 选填“大气固氮”、“生物固氮” “人工固氮”）；若升高温度，该平衡向____________方向移动（选填“正反应”或“逆反应”）。

（2）该反应达到平衡状态的标志是______________。（选填编号）

a．压强不变　　 　　 b．v正(H2)= v正(NH3)　　 　　 c．c (N2)不变　　 　　 d．c(NH3)= c(N2)

（3）欲使NH3产率增大，可采取的措施有_____________、____________。若容器容积为2L，开始加入的N2为0.1mol，20s后测得NH3的物质的量为0.08mol，则N2的平均反应速率为_________________________________________mol/(L∙S)。

（4）如右图所示，将集有氨气的试管倒置于水槽中，观察到试管内液面上升，溶液变为红色，解释发生该现象的原因____________________________________。

（5）（NH4）2SO4是常用的氮肥，长期施用时会使土壤酸化板结，

用离子方程式表示原因___________________________________

检验（NH4）2SO4含NH4+的方法是_______________________________。

___________________________________________________.

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合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷或焦炭与水蒸气反应制得。

(1)在一容积固定的密闭容器中注入N2和H2两种气体，发生上述反应，在某温度下达到平衡时，各物质的浓度分别是：c(H2)＝9.00 mol·L－1，c(N2)＝3.00 mol·L－1，c(NH3)＝4.00 mol·L－1，此温度下该反应的平衡常数K＝________。

(2)在三个相同容器中各充入1 mol N2和3 mol H2，在不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间变化的曲线如图所示。下列说法中正确的是________(填字母)。

A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且p2>p1

B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且p1>p2

C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1>T2

D．图Ⅱ可能是同温同压下不同催化剂对反应的影响，且催化剂性能1>2

(3)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气，化学方程式为：C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g)

ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1，ΔS＝＋133.7J·K－1 ·mol－1

该反应在常温下能否自发进行？________(填“能”或“不能”)。

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（12分）合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为：N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g) △H＝－92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N₂可从空气中分离得到，H₂可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂－铁触媒，温度－400～500℃，压强－30～50MPa。

回答下列问题：

（1）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是________。从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是________。

（2）500℃、50MPa时，在容积为VL的容器中加入n mol N₂、3n mol H₂，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N₂的转化率为x。则K和x的关系满足K＝________。

（3）甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH₄(g)＋H₂O(g)＝CO(g)＋3H₂(g)。部

分物质的燃烧热数据如下表：

已知1mol H₂O(g)转变为1mol H₂O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH₄和H₂O(g)在高温下反应的热化学方程式________。

（4）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。请写出该电池的正极反应式________。

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工业上合成氨的反应如下：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)，以下措施中，既能加快反应速率，又能增大氢气转化率的是

A. 升高温度　　 B. 增大容器体积　　 C. 移走氨气　　 D. 增加氮气

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工业上合成氨的反应如下：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)+Q，以下措施中，既能加快反应速率，又能增大氢气转化率的是

A. 升高温度 B. 增大容器体积 C. 移走氨气 D. 增加氮气

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氨是生产氮肥、尿素等物质的重要原料。

（1）合成氨反应N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)在一定条件下能自发进行的原因是　　　　　　 。电化学法是合成氨的一种新方法，其原理如图1所示，阴极的电极反应式是　　　　　　　　　　　　　 。

（2）氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]对合成尿素[2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)]有影响，恒温恒容时，将总物质的量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线分别表示CO2或NH3的转化率变化，c线表示平衡体系中尿素的体积分数变化。[n(NH3)/ n(CO2)]=　　　　　　 时，尿素产量最大；经计算，图中y=　　　　　　　　　 （精确到0.01）。

（3）废水中含氮化合物的处理方法有多种。

①NaClO溶液可将废水中的NH4+转化为N2。若处理过程中产生N20.672 L（标准状况），则需要消耗0.3mol·L-1的NaClO溶液　　　　　　　　　 L。

②在微生物的作用下，NH4+经过两步反应会转化为NO3-，两步反应的能量变化如图3所示。则1 mol NH4+(aq)全部被氧化成NO3-(aq)时放出的热量是　　　　　　　　　 kJ。

③用H2催化还原法可降低水中NO3-的浓度，得到的产物能参与大气循环，则反应后溶液的pH　　　　 （填“升高”、“降低”或“不变”）。

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氨是生产氮肥、尿素等物质的重要原料。

（1）合成氨反应N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)在一定条件下能自发进行的原因是　　　　　　 。电化学法是合成氨的一种新方法，其原理如图1所示，阴极的电极反应式是　　　　　　　　　　　　　 。

（2）氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]对合成尿素[2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)]有影响，恒温恒容时，将总物质的量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线分别表示CO2或NH3的转化率变化，c线表示平衡体系中尿素的体积分数变化。[n(NH3)/ n(CO2)]=　　　　　　 时，尿素产量最大；经计算，图中y=　　　　　　　　　 （精确到0.01）。

（3）废水中含氮化合物的处理方法有多种。

①NaClO溶液可将废水中的NH4+转化为N2。若处理过程中产生N20.672 L（标准状况），则需要消耗0.3mol·L-1的NaClO溶液　　　　　　　　　 L。

②在微生物的作用下，NH4+经过两步反应会转化为NO3-，两步反应的能量变化如图3所示。则1 mol NH4+(aq)全部被氧化成NO3-(aq)时放出的热量是　　　　　　　　　 kJ。

③用H2催化还原法可降低水中NO3-的浓度，得到的产物能参与大气循环，则反应后溶液的pH　　　　 （填“升高”、“降低”或“不变”）。

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