I.科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。目前合成氨的技术原理为氮气和氢气在高温高压催化...

I.科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。目前合成氨的技术原理为氮气和氢气在高温高压催化剂条件下生成氨气，一定条件下，向一个2L的密闭容器中充入2molN₂和6molH₂，反应达平衡时生成NH₃的浓度为0.5mol/L，并放出QkJ热量，该反应的热化学方程式可表示为______。

II.已知：N₂O₄(g)2NO₂(g)  △H＝＋57.20kJ/mol。

在100⁰C时，将0.100molN₂O₄气体充入lL恒容抽空的密闭容器中，每隔一定时间对该容器内的物质浓度进行分析得到下表数据：

(1)该反应的平衡常数表达式为______；从表中数据分析：c₁ ______c₂、c₃______c₄(选填“>”、“<”或“=”）。

(2)在右图中画出并标明此反应中N₂O₄和NO₂的浓度随时间变化的曲线。

(3)在上述条件下，从反应开始至达到化学平衡时，四氧化二氮的平均反应速率为______。

(4)若起始时充入NO₂气体0.200mol，则达到平衡时NO₂ 气体的转化率为______；其它条件不变时，下列措施能提高NO₂转化率的是______ (填字母）。

A.减小NO₂的浓度   B.降低温度       C.增加NO₂的浓度

D.升高温度       E.再充入一定量的He

(5)向容积相同、温度分别为T₁和T₁的两个密闭容器中分别充入等量NO₂，发生反应：2NO₂ N₂O₄(g) (g)  △H＝－57.20kJ/mol。恒温恒容下反应相同时间后，分别测得体系中NO₂的百分含量分别为a₁和a₂。巳知T₁<T₂,则a₁____a₂ (选择A、B、C、D填空）。

A.大于     B.小于     C.等于    D.以上都有可能

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（14分）

科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。

⑴目前合成氨的技术原理为：

该反应的能量变化如图所示。

①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E₂的变化是：________。（填“增大”、“减小”或“不变”）。

②将一定量的N₂(g)和H₂(g)放入1L的密闭容器中，在500℃、2×10⁷Pa下达到平衡，测得N₂为0.1 mol，H₂为0.3 mol，NH₃为0.1 mol。该条件下H₂的转化率为________。

③欲提高②容器中H₂的转化率，下列措施可行的是________。

A．向容器中按原比例再充入原料气

B．向容器中再充入惰性气体

C．改变反应的催化剂

D．液化生成物分离出氨

⑵1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传导H⁺），从而实现了高转化率的电解法合成氨。其实验装置如图所示。阴极的电极反应式为________。

⑶根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常 压、光照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃和TiO₂）表面与水发生下列反应：

进一步研究NH₃生成量与温度关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下：

①此合成反应的a_________0。（填“大于”、“小于”或“等于”）

②已知

⑷ NH₄Cl溶液呈酸性，这是由于NH水解的缘故。则NH₄Cl在重水（D₂O）中水解的离子方程式是。

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科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。目前合成氨技术原理为：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)；△H＝—92.4kJ·mol—1。在673K，30MPa下，上述合成氨反应中n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是

A．点a的正反应速率比点b的大

B．点c处反应达到化学平衡状态

C．点d和点e处的n(N2)不相同

D．点e反应达到化学平衡状态，反应停止

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（14分）运用化学反应原理研究NH₃的性质具有重要意义。

（1）科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。据报道，在光照条件下，N₂在催化剂表面与水发生反应生成NH₃和另一种单质。在使用催化剂b和不使用催化剂a时，该反应过程和能量的变化关系如图所示。

①写出该反应的化学方程式。

②a和b相比，二者的平衡常数关系是K_a________K_b（填“>”、“=”或“<”）

③升高温度，平衡时NH₃的含量________（填“增大”、“不变”或“减小”）

（2）在0.5L的密闭容器中，一定量的N₂和H₂发生反应：N₂(g) + 3H₂(g)  2NH₃(g) ΔH <0。400℃时，K= 0.5，某一时刻测得N₂、H₂和NH₃三种物质物质的量分别为2mol、1mol和3mol，则该反应的v_正(N₂)________v_逆（N₂）（填 “>” 、“=” 或 “<”）

（3）NH₃的催化氧化反应是工业制HNO₃的关键步骤，测得某温度下固定容积的容器中的数据为：

①则2 ～4min内，v(O₂) = ________ 。

②在第8min时改变条件，你认为改变的条件可能是________。

（4）常温下，向0.001 mol·L^-1的AlCl₃ 溶液中通入NH₃直至过量，现象，当PH = ________时，开始生成沉淀（已知：Ksp[Al(OH)₃]= 1.0×10^-33）。

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科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。

(1)合成氨的原理为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ/mol，该反应的能量变化如图所示。

①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是　　　　 (填“增大”、“减小”或“不变”)。

②将0.3 mol N2和0.5 mol H2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得容器内气体压强变为原来的，此时H2的转化率为　　 ；欲提高该容器中H2的转化率，下列措施可行的是　　　　　　　 (填选项字母)。

A.向容器中按原比例再充入原料气

B.向容器中再充入一定量H2

C.改变反应的催化剂

D.液化生成物分离出氨

(2)根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生反应：

2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)

ΔH=+1 530 kJ/mol

又知：H2O(l)H2O(g)　　　　 ΔH=+44.0 kJ/mol

则2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) ΔH=　　　　 kJ/mol，该反应的化学平衡常数表达式为K　　　　　　 ，控制其他条件不变，增大压强，K值　　　 (填“增大”、“减小”或“不变”)。

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(14分)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(混有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压强1.0×105 Pa、反应时间3 h)：

相应的热化学方程式如下：N2(g)+3H2O(1)==2NH3(g)+ O2(g)　 △H＝+765.2 kJ/mol　 (I)

请回答下列问题：

(1)请在方框内的坐标系中，画出反应(I)在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。

(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3日生成量的建议：　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)写出工业上用H2和N2直接合成NH3的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　 ，设在2.0 L的密闭容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总物质的量之比)为4/7。计算该条件下N2的平衡转化率为　　　　　　　 ；反应的平衡常数K＝　　　　　　　　 (不要求写单位)。

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科学家一直致力于“人工固氨”的新方法研究。目前合成氨技术原理为：N₂(g) +3H₂(g) 2NH₃(g)+92.4 kJ/mol673K，30MPa下，上述合成氨反应中n(NH₃)和n(H₂)随时间变化的关系如右图所示。

（1）下列叙述正确的是

A．点a的正反应速率比点b的大

B．点c处反应达到平衡

C．点d和点e处的n (N₂)相同

D．773K，30MPa 下，反应至t₂时刻达到平衡，则n(NH₃)比图中e点的值大

（2）在容积为2.0 L恒容得密闭容器中充入0.80 mol N₂(g)和1.60 mol H₂(g)，673K、30MPa下达到平衡时，NH₃的体积分数为20%。该条件下，N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)的平衡常数值为：___。

（3）K值越大，表明反应达到平衡时(    )。

A. H₂的转化率一定越高    B．NH₃的产量一定越大

C．正反应进行得越完全    D．化学反应速率越大

（4）1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺），实现了高温、常压下高转化率的电解合成氨。其实验装置如图。阳极的电极反应为：H₂-2e→2H⁺，则阴极的电极反应为：_____________。

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