氨可用于制取氨水、液氮、氮肥（尿素、碳铵等）、硝酸、铵盐、纯碱等，因此被广泛应用于化工、轻...

氨可用于制取氨水、液氮、氮肥（尿素、碳铵等）、硝酸、铵盐、纯碱等，因此被广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料等行业中，最重要的化工产品之一。

（1）以甲烷为原料可制得合成氨气用的氢气。图1是一定温度、压强下，CH4（g）与H2O（g）反应生成CO（g）和2 mol H2（g）的能量变化示意图，写出该反应的热化学方程式　　　　　　 （△H用E1、E2、E3表示）。

（2）CO可使合成氨的催化剂中毒而失去活性，因此工业上常用乙酸二氨合铜（I）溶液来吸收原料气体中的CO，反应原理：　 [Cu(NH3)2CH3COO]（l）+ CO（g）+NH3(g)Cu(NH3)3] CH3COO·CO(l)　 △H<0，吸收后的乙酸铜氨溶液经过适当处理后可再生而恢复其吸收CO的能力，则再生的适宜条件是　　　　　　　 （填字母序号）。

A.高温、高压　　　　 B.高温、低压　　　 C.低温、低压　　　　 D.低温、高压

（3）已知N2（g）+ 3H2 2NH3（g）△H=-94.4kJ·mol-1,恒容时，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图2所示，各时间段最终均达平衡状态。

①在2L容器中发生反应，前20min内，ν(NH3)=　　　　　 ，放出的热量为　　　　　 。

②25 min时采取的某种措施是　　　　　　　　　　　　　　　 。

③时段III条件下反应的平衡常数为　　　　　　　　 。(保留3位有数字)

（4）用氨气制取尿素[CO(NH2)]的反应为:2NH3（g）+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) △H<0。某温度下，向容器为100mL的密闭容器中通入4 mol NH3和2molCO2，该反应进行到40s时，达到平衡，此时CO2的转化率为50%。图3中的曲线表示在前25s内NH3的浓度随时间的变化。若反应延续至70s，保持其他条件不变的情况下，请在图3中用实线画出使用催化剂后c(NH3)随时间的变化曲线。

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NH3可用于制氮肥尿素、碳铵等、HNO3、铵盐、纯碱，还可用于制合成纤维、塑料、染料等。回答下列问题：

(1)传统的联氨(N2H4)合成方法是用NaClO溶液氧化NH3得到，反应的化学方程式为________________。联氨的电子式为________________。

(2)已知①N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ∆H=-92.4kJ/mol，②N2H4(l)+O2(g)⇌N2(g)+2H2O(l) ∆H=-624kJ/mol，则反应2NH3(g) +2H2O(l)⇌N2H4(l)+O2(g) +3H2(g)的∆H=________，该反应的平衡常数表达式为________________，在常温下该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。为了提高N2H4的产率，下列措施可行的是____________________。

A.增加H2O(l)的量  B.增大压强   C.降低温度    D.及时导出O2

(3)现在采用电解法合成氨，在电解法合成氨的过程中，用石墨作电极，阳极通入________________，阴极通入________________，阴极的电极反应式为________________。

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（共14分）氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料。

（1）以氨为燃料可以设计制造氨燃料电池，因产物无污染，在很多领域得到广泛应用。若电极材料均为惰性电极，KOH溶液作电解质溶液，则该电池负极电极反应式为　　　　　　　 。

（2）在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N2+3H22NH3。该可逆反应达到平衡的标志是________________。

A．3v(H2)正=2v(NH3)逆

B．单位时间生成m mol N2的同时消耗3m mol H2

C．容器内的总压强不再随时间而变化

D．混合气体的密度不再随时间变化

E．a molN≡N键断裂的同时，有6amolN—H键断裂

F．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2

（3）某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在一定温度压强下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：

则从反应开始到25min时，以N2表示的平均反应速率=　　　　　　 ；该温度下平衡常数K=　　　　　　　 ；

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

①2NH3(g)+CO2(g) == NH2CO2 NH4(s)　　　　 △H= —l59.5 kJ/mol

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

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

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

对于上述反应②在密闭容器中将过量NH2CO2NH4固体于300K下分解，平衡时P[H2O(g)]为a Pa，若反应温度不变，将体系的体积增加50%，则P[H2O(g)]的取值范围是_________________（用含a的式子表示）。（分压=总压×物质的量分数）

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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、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐 和纯碱的原料，也是一种常用的制冷剂。

(1)    实验室制备氨气的化学反应方程式为_________。

(2)    工业合成氨的反应方程式为：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) △H。下图I是合成氨反应的能量与反应过程相关图（未使用催化剂）；图D是合成気反应在2L容器中、相同投料情况下、其它条件都不变时，某一反应条件的改变对反应的影响图。

下列说法正确的是_______。

A.ΔH＝－92.4kJ/mol

B.使用催化剂会使E₁的数值增大

C.为了提高转化率，工业生产中反应的浓度越低越好

D.图II是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图，且P_A<P_B

E.图II是不同温度下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图，且T_A>T_B；

F.该反应的平銜常数K_A<K_B

G.在曲线A条件下，反应从开始到平衡，消耗N₂的平均速率为mol/(L·min)

(3)    —定温度下，向一个容积为2 L的密闭容器中通入2 mol N₂和7 mol H₂，达到平衡时 测得容器的压强为起始时的倍，则此温度下的平衡常数为_______。在同一温度，同一容器中，将起始物质改为amol N₂  b molH₂   c mol NH₃ (a,b,c均不为零）欲使平衡混合物中各物质的质量与原平衡相同，则a,b,c满足的关系为_____________(用含a,b,c的表达式表示），且欲使反应在起始时向逆反应方向进行，c的取值范围是_______

(4)已知H₂(g)的燃烧热为285.8 kJ/mol，试写出表示NH₃(g)燃烧热的热化学反应方程式 _____。以氨气为燃料可以设计制氨燃料电池（电极材料均为惰性电极,KOH溶液作电解质溶液）该电池负极电极反应式为_______经測定，该电作过程中每放出1 mol N₂实际提供460 kJ的电能，则该燃料电池的实际效率为_____(燃料电池的实标效率是指电池实际提供的电能占燃料电池反应所能释放出的全部能量的百分数)

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氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料。

（1）在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N2+3H22NH3。该可逆反应达到平衡的标志是________________。

A．3v(H2)正=2v(NH3)逆

B．单位时间生成m mol N2的同时消耗3m mol H2

C．容器内的总压强不再随时间而变化

D．混合气体的密度不再随时间变化

E．a molN≡N键断裂的同时，有6amolN—H键断裂

F．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2

（2）某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在一定温度压强下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：

则从反应开始到25min时，以N2表示的平均反应速率=　　　　　　 ；该温度下平衡常数K=　　　　　　　 ；

（3） 利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，主要反应如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 　　 △H=－99kJ·mol－1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 　　 △H=－58 kJ·mol－1

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　　 △H

图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线是　 　　 　　 ；反应③的△H=　　 　　 　　 kJ·mol－1。

（4）合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率α(CO)与温度和压强的关系如图2所示。图中的压强p1、p2、p3由大到小的顺序为 　　　　　　 　　 ；α(CO)随温度升高而减小，其原因是　　　　 　　　　 　 。

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氨气常用作致冷剂及制取铵盐和氮肥，是一种用途广泛的化工原料。金属镓是一种广泛用于电子工业 和通讯领域的重要金属，镓元素(31Ga)在元素周期表中位于第四周期 IIIA 族，化学性质与铝元素相似。

(1)如图是当反应器中按 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．根据勒夏特列原理，一般采用高温下发生反应

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)

③M 点对应的 H2 转化率是____________。

(2)工业上利用 Ga 与 NH3 合成固体半导体材料氮化镓(GaN)同时有氢气生成。反应中，生成 3 mol H2 时就会放出30.8 kJ 的热。

①该反应的热化学方程式是____________________。

②反应的化学平衡常数表达式是____________。

③在恒温恒容的密闭体系内进行上述可逆反应，下列有关表达正确的是____________。

A．I 图像中如果纵坐标为正反应速率，则 t 时刻改变的条件可以为升温

B．II 图像中纵坐标可以为镓的转化率

C．III 图像中纵坐标可以为化学反应速率

D．Ⅳ图像中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量

④氮化镓(GaN)性质稳定，但能缓慢的溶解在热的 NaOH 溶液中，该反应的离子方程式是：___________________。

(3)将一块镓铝合金完全溶于烧碱溶液中得到溶液 X。己知：

往 X 溶液中缓缓通入 CO2，最先析出的氢氧化物是____________。

(4)工业上以电解精炼法提炼镓的原理如下：以待提纯的粗镓（内含 Zn、Fe、Cu 杂质）为阳极，以高纯镓为阴极，以 NaOH 水溶液为电解质溶液。在电流作用下使粗镓在阳极溶解进入电解质溶液，并通过某种离子迁移技 术到达阴极并在阴极放电析出高纯镓。

①己知离子氧化性顺序为：Zn2+<Ga3+< Fe2+<Cu2+，电解精炼镓时阳极泥的成分是____________。

②GaO2－　 在阴极放电的电极方程式是___________。

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三聚氰胺（化学式：C₃N₆H₆）是一种非食品类的重要有机化工原料，广泛用于塑料、造纸、建材等行业。下图是我国科技工作者研制的以尿素为原料生产三聚氰胺的工艺——“常压气相一步法联产纯碱新技术”：

已知：①尿素的熔点是132．7℃，常压下超过160℃即可分解；

②三聚氰胺的熔点是354℃，加热易升华，微溶于水；

③以尿素为原料生产三聚氰胺的原理是：6 CO（NH₂）₂ C₃N₆H₆ +6 NH₃ + 3 CO₂

请回答：

1、尿素是一种常用含氮量最高的化肥，其氮元素的质量百分数为________，在实验室使其熔化的容器名称叫_________ 。

2、工业上合成尿素的化学反应方程式为___________________________（反应条件可以不写）

3、写出各主要成份的化学式：产品1________、产品2________、X________

4、联氨系统沉淀池中发生的化学反应方程式为：；

5、为了使母液中析出更多的产品2 ，常用的方法是________

A、加入固体NaCl  B、加入固体NaHCO₃  C、通入CO₂气体  D、通入NH₃

6、若生产过程中有4%的尿素损耗，每吨尿素可生产三聚氰胺 吨，

副产品纯碱吨。（精确到0．001）

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