（14分）硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下：（1）以N2和H2为原料...

（14分）硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下：

（1）以N2和H2为原料合成氨气: N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H＜0，一定温度下，在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应。若容器容积恒定，达到平衡状态时，容器内的压强是原来的，则N2的转化率a1=_______；若容器压强恒定，达到平衡状态时，N2的转化率为a2，则a2______a1（填“＞”、“＜”或“=”）。

（2）以氨气、空气为主要原料制硝酸：

①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是___________________________________；

②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）△H＞0　 该反应的反应速率（v）随时间（t）变化的关系如图所示,若t2、t4时刻只改变一个条件，下列说法正确的是（填选项序号）_______________；

a．在t1～t2时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态

b．在t2时，采取的措施一定是升高温度

c．在t3～t4时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态

d．在t0～t5时，容器内NO2的体积分数在t3时值的最大

③向容积相同、温度分别为T1和T2的两个密闭容器中分别充入等量NO2发生反应：

2NO2(g)⇌N2O4(g) △H＜0，恒温恒容下反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分含量分别为a1、a2，已知T1＜T2，则a1_______a2

A．大于　　　　 B．小于　　 　 C．等于　　 　　 D．以上都有可能

（3）硝酸厂常用如下2种方法处理尾气：

①催化还原法：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2；

已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　 △H=﹣483.5kJ/mol 、N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+133kJ/mol

则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是_________________________；

②碱液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2，若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.1mol，则反应的离子方程式是__________________________________。

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氨气是一种重要的化工产品，是生产铵盐、尿素等的原料．工业合成氨的反应如下：

N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol。

（1）实验室中常用来制备氨气的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）已知H2（g）的燃烧热为285.8kJ•mol-1，写出NH3（g）在纯氧中燃烧生成无毒、无害物质的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　 _。

（3）25℃时，将a mol （NH4）2SO4溶于水，向该溶液中滴加V L稀氨水后溶液呈中性，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，所滴加稀氨水的物质的量浓度为_____________mol•L-1（25℃时，NH3•H2O的电离平衡常数Kb≈2×10-5）。

（4）工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO（NH2）2 ]：CO2（g）+2NH3（g）CO（NH2）2（l）+H2O（g）△H＜0，t℃时，向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10mol CO2和0.40mol NH3，70min开始达到平衡。反应中CO2（g）的物质的量随时间变化如下表所示：

①20min时v正（CO2）_________80min时v逆（H2O）（填“＞”、“=”或“＜”）。在t℃时，该反应的平衡常数K＝　　　　　　　　　　　　　　 。

②在100min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0.050mol CO2和0.20mol NH3，重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将_________（填“增大”、“不变”或“减小”）。

③根据表中数据在图甲中绘制出在t℃下NH3的转化率随时间变化的图象；保持其它条件不变，则（t+10）℃下正确的图象可能是　　 　　　　 （填图甲中的“A”或“B”）。

④图乙所示装置（阴、阳极均为惰性电极）可用于电解尿素[CO（NH2）2]的碱性溶液制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为______　　　　　　　　 ，若两极共收集到气体22.4L（标况），则消耗的尿素为______g（忽略气体的溶解）。

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Ⅰ、氨气是重要化工原料，在国民经济中占重要地位。工业合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　 △H<0。右图表示合成NH3反应在某段时间t0→t6中反应速率与反应过程的曲线图，t1、t3、t4时刻分别改变某一外界条件，则在下列到达化学平衡的时间段中，NH3的体积分数最小的一段时间是（填写下列序号，下同）_______，化学平衡常数最大的一段时间是________。

a． t0→t1　　　　 b．t2→t3 c．t3→t4 d．t5→t6

t4时改变的条件是_______________。

Ⅱ、已知反应：Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) H＝akJ·mol-1测得在不同温度下，该反应的平衡常数K值随温度的变化如下表所示：

（1）若在500℃2L密闭容器中进行该反应，CO2起始量为4mol，5min后达到平衡状态，则这段时间内，用CO表达的反应速率为__________．（填写计算所得数值及单位）

（2）下列图像符合该反应的是_____________（填序号）（图中v代表速率、ω代表混合物中CO的含量，T代表温度）。

（3）下列能说明此反应在500℃达到平衡状态的是___________

①CO的体积分数不变

②固体质量不变

③恒压条件下，气体的体积不变

④恒容条件下，容器内压强不再改变

⑤c(CO)=c(CO2)

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氨气是重要化工原料，在国民经济中占重要地位。工业合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g) △H＜0

（1）图表示合成NH3反应在某段时间t0→t6中反应速率与反应过程曲线图，t1、t3、t4 时刻分别改变某一外界条件，则在下列到达化学平衡的时间段中，NH3的体积分数最小的一段时间是___________(填写下列序号)

A．t0→t1 B．t2→t3 C．t3→t4 D．t5→t6

t4时改变的条件是________________。

现进行如下研究:在773K时，分别将2molN2和6molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如表：

（2）反应在0—10分钟内以氮气浓度变化表示的反应速率为___________，该温度下，此反应的平衡常数K=____________。

（3）该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3mo/L、3mol/L、3mo/L，则此时V正_____V逆 (填“>”“<”或“=”)。

（4）由上表中的实验数据计算得到“浓度一时间”的关系可用右图中的曲线表示，表示c(N2)-t的曲线是______（填“甲”“乙”或“丙”）。在此温度下，若起始充入4molN2和12 molH2，则反应刚达到平衡时，表示c(H2)-t的曲线上相应的点为_________。

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氨气是重要化工原料，在国民经济中占重要地位。工业合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＜0进行如下研究:在773K时，分别将2molN2和6molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n(H2)、n(NH3) 与反应时间t的关系如下表：

(1)反应速率最快的时间段是__________

A．0min-5min 　　　　　 B ．5min-10min 　　　　　 C．10min-15min　　　　　 D． 15min-20min

(2)该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3mol/L、3mol/L、3mol/L，则此时v正 __________v逆 (填 “＞”“＜”或“＝”)。

(3)NH3合成常见的化肥尿素【化学式为CO(NH2)2】分为三步，其中第一步为：2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)　 △H=-160kJ/mol, 对于这个反应，在2L等容密闭容器中充入2molNH3和1molCO2,平衡时放出128kJ的热量，NH3 的转化率为__________若反应温度不变，在该容器中充入2.8molNH3和1.4molCO2,到达平衡时。c(NH3)为__________。

(4)以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点。

①氨燃料电池使用的电解质溶液是4mol·L-1的KOH溶液，电池反应为： 4NH3+3O2=2N2+6H2O。该反应每消耗3.4g NH3转移的电子数目为__________；

②氨燃料电池电解CuSO4溶液，如图所示，A、B均为铂电极，通电一段时间后，在A电极上有红色固体析出，然后向所得溶液中加入19.6gCu(OH)2固体后恰好可使溶液恢复到电解前的浓度，则电解过程中收集到的气体在标准状况下体积为__________L。

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氨气是一种重要的化工原料，工业上用N2和H2合成NH3。现己知N2(g)和H2(g)反应生成1 molNH3(g)过程中能量变化示意图如下图。则N-H键键能为(　 )

A. 248kJ/mol　　 B. 391kJ/mol　　 C. 862kJ/mol　　 D. 431kJ/mol

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氨气是重要化工原料，在国民经济中占重要地位。工业合成氨的反应为: N2(g)+H2(g)=2NH3(g) △H<0

（1）右图表示合成NH3反应在某段时间t0→t6中反应速率与反应过程的曲线图，t1、t3、t4 时刻分别改变某一外界条件，则在下列到达化学平衡的时间段中，NH3的体积分数最小的一段时间是___________(填写下列序号)

A.t1→t1 B.t2→t3 C.t3→t4　　　　　　 D.t5→t6

t4时改变的条件是________________。

进行如下研究:在773K时，分别将2molN2和6molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如下表：

（2）该温度下，此反应的平衡常数K=____________。

（3）该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3mo/L、3mol/L、3mo/L，则此时V正_____V逆 (填">"“<”或“=”)。

（4）由上表中的实验数据计算得到“浓度一时间”的关系可用右图中的曲线表示，表示c(N2)-t的曲线是______。在此温度下，若起始充入4molN2和12 molH2，则反应刚达到平衡时，表示c(H2)-t的曲线上相应的点为_________。

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（15分）氨气是一种重要的化工原料，大量用于制造尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸，在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料等。请回答下列问题：

（1）氨气是工业制备硝酸的重要原料，已知下列三个热化学方程式：

① N₂ (g)+ 3H₂ (g) 2NH₃ (g)  △H₁

② 4NH₃(g) +5O₂ (g)＝ 4NO(g) +6H₂O(l)   △H₂

③ N₂ (g)+ O₂ (g)＝ 2NO (g)  △H

能否应用△H₁和△H₂表示△H？

若能用△H₁和△H₂表示△H，则写出△H=________；若不能，说明理由：

________。

（2）在相同的温度下，容积相等的两个恒容密闭容器（编号分别为a和b）中，一定量的氮气和氢气发生下列可逆反应：

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

实验测得反应起始时各物质的物质的量及平衡时放出的热量如下表：

下列说法正确的是________（填序号）

① 反应a和反应b的氢气转化率相同

②利用已知数据可以计算反应b的平衡常数

③利用已知数据可以计算反应b放出的能量E

④平衡时a、b两个反应的氨气体积分数为1:1

（3）温度为400℃、压强为30Mpa的情况下，密闭容器中发生氢气与氮气的合成氨反应：N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)   △H＜0 。

氨气的物质的量[n(NH₃)]和氢气的物质的量[n(H₂)]随时间变化的关系如下图：

正反应速率最大的点是________（选填a、b、c、d中的一个或几个），氮气的物质的量[n(N₂)]相等的两点是________（选填a、b、c、d中的两个）；保持其他条件不变，将温度改为600℃，在上图中画出反应达到平衡的过程中氨气的变化曲线。

（4）工业合成氨用煤制备原料气氢气时，往往排放大量的二氧化碳。实际工业生成中可利用二氧化碳联合生产二甲醚（CH₃OCH₃），一定条件下，在容积固定的密闭设备中发生反应：

2CO₂(g)＋6H₂(g)CH₃OCH₃(g)＋3H₂O(g)   △H＜0

两个密闭恒容容器中在温度均为T且保持不变的情况下进行上述反应，一段时间后测得两个容器中有关数据及正逆反应速率关系如下表：

容器I中的反应________(选填“是”或“否”)达到平衡状态，该反应在温度为T时的平衡常数K=________。表格内的空格处v(正)与v(逆)的大小关系是________。

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镁的化合物在化工生产和药物合成上有重要用途。某兴趣小组以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、MgSiO3和少量Fe的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：

（1）废渣的成分为_________（填化学式），过滤装置在使用一段时间后需用NaOH溶液清洗，用化学方程式表示其清洗原理_____________________。

（2）加入H2O2的目的是__________________，一段时间后，溶液中有气泡出现并放热，则产生气泡的原因是____________。

（3）萃取分液中要用到分液漏斗，分液漏斗在使用前须洗干净并________________。萃取分液的目的是____________。（填序号）

A、除去水溶液中的铁离子　　　　　　　

B、增加镁离子在水中的溶解性

C、富集铁元素，可以回收利用

（4）萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验操作：边搅拌边向溶液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，________，确定沉淀完全后，过滤、____________，得到MgCO3·3H2O。

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