氨气在农业和国防工业都有很重要的作用，历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨...

高三化学解答题中等难度题查看答案及解析

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氨气在农业和国防工业都有很重要的作用，历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家。

(1)右图表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化，据此请回答：

①写出氮气与氢气合成氨的热化学反应方程式：________

②对于合成氨的反应下列说法正确的是________(填编号)

A.该反应在任意条件下都可以自发进行

B.加入催化剂，能使该反应的E和△H都减小

(3)随着对合成氨研究的发展，2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法，即在常压下吧氢气和用氦气稀释的氮气，分别通人一个加热到500℃的电解池中，采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H⁺)为介质理用吸附在它内外表面上的金属但多晶薄膜像电噪，实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氮（装置如图）。

请回答：铠电极是电解池的________极(填"阳"或"阴")，该极上的电极反应式是________

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氨气是一种重要化工原料。

(1)德国化学家哈伯从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。

已知：① △H=a kJ/mol

②每破坏lmol有关化学键需要的能量如下表：

则a=_________________。

(2)下图为不同温度(T)、不同投料比[n()/n()]时反应达到平衡时的转化率变化曲线。

①、、、的大小关系为__________________。

②保持温度和体积不变，提高投料比[n()/n()]，则重新达到平衡时，下列说法一定正确的是_______(填字母序号)。

A.的浓度增大

B.的转化率增大

C.的体积分数增大

D.的浓度减小

③温度为时，向2L密闭容器中加入1.0mol和1.0mol，若5min后反应达到平衡，则用v()表示该反应的平均速率为____________________；反应在时的平衡常数K=________________。

(3)一种新型除烟气中氮氧化物的方法是采用作还原剂还原烟气中的氮氧化物且产物无污染，写出还原的化学反应方程式_____________________________________。

(4)若用标准盐酸测定某稀氨水的浓度，应选择__________作指示剂；滴定过程中眼睛注视_____________。已知稀氨水体积为25.0mL，滴定结束测得消耗0.0100mol/L盐酸的平均体积为20.0mL，则该氨水的浓度为________________(保留2位有效数字)；若滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后尖嘴无气泡，则测定结果________(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。

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氨气是一种重要化工原料。

(1)德国化学家哈伯从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。

已知：① △H=a kJ/mol

②每破坏lmol有关化学键需要的能量如下表：

则a=_________________。

(2)下图为不同温度(T)、不同投料比[n()/n()]时反应达到平衡时的转化率变化曲线。

①、、、的大小关系为__________________。

②保持温度和体积不变，提高投料比[n()/n()]，则重新达到平衡时，下列说法一定正确的是_______(填字母序号)。

A.的浓度增大

B.的转化率增大

C.的体积分数增大

D.的浓度减小

③温度为时，向2L密闭容器中加入1.0mol和1.0mol，若5min后反应达到平衡，则用v()表示该反应的平均速率为____________________；反应在时的平衡常数K=________________。

(3)一种新型除烟气中氮氧化物的方法是采用作还原剂还原烟气中的氮氧化物且产物无污染，写出还原的化学反应方程式_____________________________________。

(4)若用标准盐酸测定某稀氨水的浓度，应选择__________作指示剂；滴定过程中眼睛注视_____________。已知稀氨水体积为25.0mL，滴定结束测得消耗0.0100mol/L盐酸的平均体积为20.0mL，则该氨水的浓度为________________(保留2位有效数字)；若滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后尖嘴无气泡，则测定结果________(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。

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氨气是一种重要化工原料。

(1)德国化学家哈伯从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。

已知：① △H=a kJ/mol

②每破坏lmol有关化学键需要的能量如下表：

则a=_________________。

(2)下图为不同温度(T)、不同投料比[n()/n()]时反应达到平衡时的转化率变化曲线。

①、、、的大小关系为__________________。

②保持温度和体积不变，提高投料比[n()/n()]，则重新达到平衡时，下列说法一定正确的是_______(填字母序号)。

A.的浓度增大

B.的转化率增大

C.的体积分数增大

D.的浓度减小

③温度为时，向2L密闭容器中加入1.0mol和1.0mol，若5min后反应达到平衡，则用v()表示该反应的平均速率为____________________；反应在时的平衡常数K=________________。

(3)一种新型除烟气中氮氧化物的方法是采用作还原剂还原烟气中的氮氧化物且产物无污染，写出还原的化学反应方程式_____________________________________。

(4)若用标准盐酸测定某稀氨水的浓度，应选择__________作指示剂；滴定过程中眼睛注视_____________。已知稀氨水体积为25.0mL，滴定结束测得消耗0.0100mol/L盐酸的平均体积为20.0mL，则该氨水的浓度为________________(保留2位有效数字)；若滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后尖嘴无气泡，则测定结果________(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。

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氨气是一种重要化工原料。

(1)德国化学家哈伯从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。

已知：① △H=a kJ/mol

②每破坏lmol有关化学键需要的能量如下表：

则a=_________________。

(2)下图为不同温度(T)、不同投料比[n()/n()]时反应达到平衡时的转化率变化曲线。

①、、、的大小关系为__________________。

②保持温度和体积不变，提高投料比[n()/n()]，则重新达到平衡时，下列说法一定正确的是_______(填字母序号)。

A.的浓度增大

B.的转化率增大

C.的体积分数增大

D.的浓度减小

③温度为时，向2L密闭容器中加入1.0mol和1.0mol，若5min后反应达到平衡，则用v()表示该反应的平均速率为____________________；反应在时的平衡常数K=________________。

(3)一种新型除烟气中氮氧化物的方法是采用作还原剂还原烟气中的氮氧化物且产物无污染，写出还原的化学反应方程式_____________________________________。

(4)若用标准盐酸测定某稀氨水的浓度，应选择__________作指示剂；滴定过程中眼睛注视_____________。已知稀氨水体积为25.0mL，滴定结束测得消耗0.0100mol/L盐酸的平均体积为20.0mL，则该氨水的浓度为________________(保留2位有效数字)；若滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后尖嘴无气泡，则测定结果________(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。

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氨气是中学化学中常见的气体，其用途广泛。

（1）实验室制取氨气的化学方程式是　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）工业上氨气可以由氢气和氮气合成。　

①该反应的热化学方程式是　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②简述一种检查氨气是否泄露可采用的化学方法：　　　　　 　　　　　　　　　　　　 。

（3）下表是当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。

①曲线a对应的温度是　　　　　 。

②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是　　　　 (填字母)。

A. 及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率

B. 加催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率

C. 上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)= K(Q) >K(N)

③ M点对应的H2转化率是　　　　　 　　　　 。

（4）工业制硫酸的尾气中含较多的SO2，为防止污染空气，回收利用SO2，工业上常用

氨水吸收法处理尾气。

① 当氨水中所含氨的物质的量为3 mol ，吸收标准状况下44.8 L SO2时，溶液中的溶

质为　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

② (NH4)2SO3显碱性，用化学平衡原理解释　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

③ NH4HSO3显酸性。用氨水吸收SO2，当吸收液显中性时，溶液中离子浓度关系正确

的是　　　　　 (填字母)。

a．c(NH4＋) = 2c(SO32－) ＋ c(HSO3－)　　

b．c(NH4＋)> c(SO32-)> c(H+)= c(OH-)

c．c(NH4＋)+ c(H+)= c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)

（5）氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，下图是供氨水式燃料电池工作原理：

①氨气燃料电池的电解质溶液最好选择　　　　 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)溶液。

②空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是　　　　　 　　　　　　 。

③氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池的电极总反应是　　　　　 　　　　　　　　　　　　 ，正极的电极反应方是　　　　　 　　　　　　　　　　　　 。

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碳和氮的许多化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。

（1）工业上生产硝酸所需要的一氧化氮常用氨气来制备，该反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知：

①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2 NH4(s)　　 　 △H=-l59.5 kJ·mol-1

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)　 △H=+116.5 kJ·mol-1

③H2O（1）=H2O(g)　 　　　　　　　　　　　　　 △H=+44.0kJ·mol-1

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式　　　　　　　　　　　　

（3）以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点，已知氨燃料电池使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液，电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O。该电池负极的电极反应式为　　　　　　　　　　 ；每消耗3．4g NH3转移的电子数为　　　　　　　　　　 (阿伏加德罗常数的值用NA表示)。

（4）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)　 △H=Q kJ·mol-1。

在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①T1℃时，该反应的平衡常数K= 　　　　 ；

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是　 　　 　 (填字母编号)。

a．加入一定量的活性炭 　　　 b．通人一定量的NO

c．适当缩小容器的体积　　　　 d．加入合适的催化剂

③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则Q 　　 0(填“>”或“<”)。　

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（10分）哈伯因发明了氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖，。右图表示某温度时，向1L容器中加入1mol氮气，3mol氢气，该反应在110S内反应进行的程度：

（1）此反应在50～60s时化学平衡常数为=________（列出计算式不用试算）。

（2）反应进行到60s时，改变的条件可能是________。

A.加入催化剂                  B.扩大容器的体积

C.升高温度                    D.减小氨气的浓度

在该条件下，氮气的化学反应速率________（填“变小”、“变大”或“不变”）

（3）该反应在80S后化学平衡常数为，则________（填“>”，“<”或“=”），此时氮气的转化率为________。

（4）若在110s后向该平衡体系中再加入1mol氨气，则再次达平衡后，氨气在平衡体系中的体积分数________。（填“变小”、“变大”或“不变”）

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