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) +3...

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=一92. 4 KJ·mol^-1

（1）2NH₃(g) N₂(g) +3H₂(g)在恒容密闭容器中达到平衡的标志有

①单位时间内生成3n mol H₂:同时生成2n mol NH₃②用NH₃、N₂、H₂表示反应速率比为2∶1∶3 ③混合气体的密度不再改变 ④混合气体压强不再改变 ⑤混合气体平均相对分子质量不再改变

A.①③④     B.①②④⑤    C.①④⑤     D.②③④

（2）工业上常用CO₂和NH₃通过如下反应合成尿素[CO(NH₂)₂]。

t℃时，向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10 molCO:和0. 40 molNH₃ ,70 min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:

①20 min时，υ_正(CO₂ )_　　　　80 min时。υ_逆(H₂O)(填“>”、“=”或“<”)。

②在100 min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0. 050 mo1CO₂和0. 20 molNH₃，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上述可逆反应的平衡常数为_________(保留二位小数)。

④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像;保持其它条件不变;则(t+10)℃下正确的图像可能是________(填图甲中的“A”或“B”)。

⑤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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氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，在科学技术和生产中有重要的应用。请回答下列问题：

(1)以N2和H2为原料，合成氨气的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　　 ΔH<0,下列措施可以提高ʋ(正)的是_____________ (填序号）。

a.选择适当的催化剂　　　　　　　　　　　 b.增大压强

c.及时分离生成的NH3　　　　　　　　　　 d.降低温度

(2)在恒温条件下，将N2与H2按一定比例混合的气体充人一个体积可变的恒压密闭容器中，p = 5MPa,原气体体积为2L。5分钟后反应达到平衡时，n(N2)=1.0mol，n(H2)=3.0mol，n(NH3)=1.0mol，则反应速率v (N2)=_______mol/min (用单位时间物质的量变量表示化学反应速率），平衡常数Kp =________。（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）

(3)在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)　　 ΔH>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时的值最大

(4)氨和联氨（N2H4)是氨的两种常见化合物，最常见的制备联氨的方法是以丙酮为催化剂，用次氯酸钠与氨气反应，该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2 :1，写出该反应的化学方程式：_________。标况下，每消耗1.12L氨气，转移_________mol电子。

(5)已知：N2(g)+O2(g)═2NO(g)　　 ΔH=+180.5Kj/mol； N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　

ΔH=-92.4kJ/mol； 2H2(g) +O2 (g) ═2H2O(g)　　 　 ΔH=-483.6kJ/mol。

若有34g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为_________。

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（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。反应N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）  △H<0

①下列措施可以提高H₂的转化率是（填选项序号）________。

a．选择适当的催化剂                            b．增大压强

c．及时分离生成的NH₃                         d．升高温度

②一定温度下，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，气体的总物质的理是原来的，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）变化的关系如右图所示。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，采取的措施可以是升高温度

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t₅时，容器内NO₂的体积分数是整个过程中的最大值

（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=-483.6kJ/mol

N_­2（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）    △H=+67.7kJ/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Na₂FCO₃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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硝酸是一种重要的化工原料，完成下列填空：

I、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。反应为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)+Q。

(2)下列措施可以提高H2的转化率的是(填选项序号)_____________。

a．选择适当的催化剂　　 b．增大压强　　 c．及时分离生成的NH3　　 d．升高温度

(3)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，气体的总物质的量是原来的15/16，则N2的转化率α1=_____；若容器压强恒定，达到平衡状态时，N2的转化率为α2，则α2___α1 (填“>”、“<”或“=”)。

II、以氨气、空气为主要原料制硝酸。

(4)氨气催化氧化的催化剂是___________；氨气也可以在纯氧中燃烧生成无毒、无污染的产物，其燃烧方程式为_____________。

(5)在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)-Q。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，采取的措施可以是升高温度

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t5时，容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值

III、硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。

(6)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) + 483.6 KJ

N2(g)+ 2O2(g)→2NO2 (g) + 67.7KJ

则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是_________。

(7)碱液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若9.2gNO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol，则反应的离子方程式是______________。

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（15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。反应N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）△H<0

①下列措施可以提高H₂的转化率是（填选项序号）________。

a．选择适当的催化剂                                     b．增大压强

c．及时分离生成的NH₃                                   d．升高温度

②一定温度下，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，气体的总物质的量是原来的，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）变化的关系如右图所示。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，采取的措施可以是升高温度；

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t₅时，容器内NO₂的体积分数是整个过程中的最大值。（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=－483.6kJ/mol

N_­2（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）： △H=+67.7kJ/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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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。反应N₂（g）+3H₂（g）       2NH₃（g）△H<0

①下列措施可以提高H₂的转化率是（填选项序号）________。

a．选择适当的催化剂 b．增大压强

c．及时分离生成的NH₃    d．升高温度

②一定温度下，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，气体的总物质的量是原来的，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）变化的关系如右图所示。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，采取的措施可以是升高温度；

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t₅时，容器内NO₂的体积分数是整个过程中的最大值。（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=－483.6kJ/mol

N_­2（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）： △H=+67.7kJ/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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二氧化碳和氨是重要的化工产品，是纯碱工业、制造硝酸、铵盐和氮肥等的原料。

（1）CO2的电子式是　　　　　　　　　　　 。

（2）以NH3与CO2为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下：

① 2NH3(g)+CO2(g) = NH2CO2NH4(s)　　 △H=－l59.5 kJ·mol-1

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

③ H2O(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）NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应：

4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　 △H＝－905kJ·mol-1

不同温度下NO产率如下图1所示，由此图可知温度对NO产率的影响规律为　　　　　　　　　　 ，请用化学反应速率和化学平衡理论解释其原因：　　　　　　　　　　　 　　 。

图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图2

（4）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图2所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，有关石墨I电极反应可表示为_______________。

（5）已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数K=1.75×10－5，H2CO3的电离平衡常数K1=4.4×10－7，K2=4.7×10－11。 常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，NH4HCO3溶液显__________（填“酸性”、“中性”或“碱性”）；计算反应NH4++HCO3—+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=　　　　　　 　 （结果保留2位有效数字）。

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二氧化碳和氨是重要的化工产品，是纯碱工业、制造硝酸、铵盐和氮肥等的原料。

（1）CO2的电子式是　　　　　　　　　　　 。

（2）以NH3与CO2为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下：

① 2NH3(g)+CO2(g) = NH2CO2NH4(s)　　 △H=－l59.5 kJ·mol-1

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

③ H2O(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）NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应：

4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　 △H＝－905kJ·mol-1

不同温度下NO产率如下图1所示，由此图可知温度对NO产率的影响规律为　　　　　　　　　　 ，请用化学反应速率和化学平衡理论解释其原因：　　　　　　　　　　　 　　 。

图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图2

（4）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图2所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，有关石墨I电极反应可表示为_______________。

（5）已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数K=1.75×10－5，H2CO3的电离平衡常数K1=4.4×10－7，K2=4.7×10－11。 常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，NH4HCO3溶液显__________（填“酸性”、“中性”或“碱性”）；计算反应NH4++HCO3—+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=　　　　　　 　 （结果保留2位有效数字）。

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氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业及制造硝酸的原料。

（1）写出实验室制取氨气的化学方程式_____。

（2）工业上合成氨的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

过程中能量变化如图所示。

①该反应是_____反应。（填“放热”或“吸热”）

②在反应体系中加入催化剂，E2会_____。（填“增大”或“减小”或“不变”）

③若要增大NH3产率，可采取的措施有_____。（填字母）

a.升高温度　　　　　　　　　　 b.增大压强　　　　　　　　 c.不断分离出NH3

（3）利用如图所示装置探究NH3能否被NO2氧化。

①C装置中制取NO2反应的离子方程式是_____。

②某同学认为NH3能被NO2氧化，且全部生成无毒物质，预期观察到B装置中红棕色消失。下表为不同时间下观察到的现象。

请分析没有达到预期现象可能的原因（任写两条）_____、_____。

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氮及其化合物在工农业生产和生命活动中起着重要作用。

(1)氨气是一种重要的化工原料，氨态氮肥是常用的肥料。

哈伯法合成氨技术的相关反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　　 △H=-93kJ/mol，实际生产中，常用工艺条件：Fe作催化剂，控制温度773K、压强3.0×107Pa，原料气中N2和H2物质的量之比为1：2.8。

①合成氨技术是氮的固定的一种，属于______(选填“大气固氮”、“生物固氮”“人工固氮”)。

②合成氨反应常用铁触媒催化剂，下列关于催化剂的说法不正确的是_________。

A.可以加快反应速率　　　　　　　 B.可以改变反应热

C.可以减少反应中的能耗　　　　 D.可以增加活化分子的数目

③关于合成氨工艺的下列理解，正确的是_________。

A.原料气中N2过量，是因N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率

B.控制温度(773K)远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率

C.当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率

D.分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生

(2)肼(N2H4)是氮的氢化物之一，其制备方法可用次氯酸钠氧化过量的氨气。

①次氯酸钠溶液显碱性，表示原理的离子方程式是_________________________。

②常温下，该水解反应的平衡常数为K=1.0×10-6mol/L，则1.0mol/LNaClO溶液的pH=____。

③肼与N2O4氧化反应生成N2和水蒸气。

已知：N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)　　 △H=-19.5kJ/mol

N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)　　 △H=-534.2kJ/mol

请写出肼和N2O4反应的热化学反应方程式_________________________________。

(3)在NH4HCO3溶液中，反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=_____。(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5，H2CO3的电离平衡常数Ka1=4×10-7)。

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