(12分)合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义。⑴向合成塔中按物质的量之比l：4充入N2...

(12分)合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义。

⑴向合成塔中按物质的量之比l：4充入N₂、H₂进行氨的合成，图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系图。

①图A中氨气的体积分数为15％时，H₂的转化率为。

②图B中T=500℃，则温度为450℃时对应的曲线是(填“a”或“b”)。

⑵合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得，反应的热化学方程式为CH₄(g)+H₂O(g)

CO(g)+3H₂(g) △H>0，一定温度下，在体积为2 L的恒容容器中发生上述反应，各物质的物质的量变化如下表：

①分析表中数据，判断5 min时反应是否处于平衡状态? ________(填“是”或“否”)，

前5 min反应的平均反应速率v(CH₄)=________。

②该温度下，上述反应的平衡常数K=。

③反应在7~10 min内，CO的物质的量减少的原因可能是 (填字母)。

a．减少CH₄的物质的量    b．降低温度    c．升高温度  d．充入H₂

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合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义。

(1)根据图1请写出合成氨的热化学方程式______热量用、或表示。

(2)向合成塔中按物质的量之比l：4充入、进行氨的合成，图2为时平衡混合物中氨气的体积分数与压强的关系图。

①图2中氨气的体积分数为时，的转化率为______。

②图3中，则温度为时对应的曲线是______填“a”或“b”。

(3)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得，反应的热化学方程式为，一定温度下，在体积为2L的恒容容器中发生上述反应，各物质的物质的量变化如表：

①分析表中数据，判断5min时反应是否处于平衡状态？______填“是”或“否”，前5min反应的平均反应速率______。

②在相同实验条件下，若改为加入，若要求平衡后在反应混合气中质量分数不变，则还需加入的物质及其物质的量为______。

③反应在内，CO的物质的量减少的原因可能是______填字母。

减少的物质的量　 降低温度　 升高温度　 充入

④下列方法中可以证明上述已达平衡状态的是______。

单位时间内生成的同时生成

b.容器内压强不再变化

混合气体密度不再变化

混合气体的平均相对分子质量不再变化

的质量分数不再变化

⑤已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值如表：

则反应在900K时，该反应平衡常数的对数值______。

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(14分)合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义。

(1)向合成塔中按物质的量之比l：4充入N₂、H₂进行氨的合成，图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系图。

①图A中氨气的体积分数为15％时，H₂的转化率为________。

②图B中T=450℃，则温度为500℃时对应的曲线是________(填“a”或“b”)。

(2)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得，反应的热化学方程式为

CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g) △H>0，一定温度下，在体积为2 L的恒容容器中发生上述反应，各物质的物质的量变化如下表：

①分析表中数据，判断5 min时反应是否处于平衡状态? ________(填“是”或“否”)，前5 min反应的平均反应速率v(CH₄)=________。

②该温度下，上述反应的平衡常数K=________。

③反应在7~10 min内，CO的物质的量减少的原因可能是________(填字母)。

a．减少CH₄的物质的量        b．降低温度          c．升高温度             d．充入H₂

④若第7分钟时将容器压缩至1L，请在下列坐标系中画出从第7分钟到第11分钟建立新平衡时甲烷浓度随时间的变化曲线。

a

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（12分）【化学——化学与技术】

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要意义，下图是工业合成氨的简要流程示意图。

（1）合成氨的原料气往往混有CO2等杂质，在进入合成塔之前需净化，其原因是_______ 。

（2）工业上合成氨选择的适宜条件是：以铁为主的催化剂、_______、________。

（3）沿X路线进入合成塔的物质是_______，这样设计的意义是________。

（4）目前工业制硝酸所采用的主要方法是_______法。

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某课外小组在实验室制备氨气，并进行有关氨气的用途及性质的探究。

（1）写出实验室制取氨气的化学方程式：________。

（2）合成氨对化学和国防工业具有重要意义。写出氨的两种重要用途：

①________  ②________。

（3）该小组同学设计下图所示装置探究氨气的还原性。

①氨催化氧化的化学方程式为。

②若实验时通入氨气的速率过快，在烧瓶中会出现白烟，该物质的化学式为________。

（4）该小组同学欲以氨气和二氧化碳为原料制备少量较纯净的碳酸铵溶液设计如下甲 乙两方案。

①甲方案：先将二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨气；

乙方案：先将氨气通入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳。

合理的方案是：________，理由是________。

②检验产物中有NH₄⁺的方法为________。

③用氢键表示式写出氨水中存在的所有氢键________。

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合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义，其原理是：

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

（1）已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行，测得数据如下表：

根据表中数据计算：

①0 min～1 min内N2的平均反应速率为_____________

②该条件下反应的平衡常数k=________(保留两位小数)

③反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2、NH3各1mol，化学平衡向___________(填“正向”、“逆向”或“不移动”)，该反应的平衡常数k___________(填“变大”“减小”或“不变”)

④能表明该反应达到平衡状态的是__________(选填序号)

A．N2的转化率等于NH3的产率

B．混合气体的平均相对分子质量不变

C．v(N2)与v(H2)的比值不变

D．混合气体的密度不变

（2）室温下向10mL0.3mol/LNaOH溶液中加入0.3mol/L的一元酸HA溶液pH的变化曲线如图，下列说法正确的是__________。

A．a点所示溶液中c(Na+)>c(A—)>c(H+)>c(HA)

B．a、b两点所示溶液中水的电离程度相同

C．b点所示溶液中c(A-)>c(HA)

D．pH=7时，c(Na+)= c(A-)+ c(HA)

E．b点所示溶液中c(HA)+c(A-)=0.2mol/L

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（1）合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意图如右图所示。

①合成氨条件选定的主要原因是（选填字母序号）；

A．温度、压强对化学反应速率及化学平衡影响

B．铁触媒在该温度时活性大

C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制

②改变反应条件，平衡会发生移动。压强增大，平衡常数K(填“增大”“减小”“不变”)

（2）氨气具有还原性，在铜的催化作用下，氨气和氟气反应生成A和B两种物质。A为铵盐，B在标准状况下为气态。在此反应中，若每反应1体积氨气，同时反应0.75体积氟气；若每反应8.96L氨气（标准状况），同时生成0.3molA。

①写出氨气和氟气反应的化学方程式；

②在标准状况下，每生成1 mol B，转移电子的数目为。

(3) 最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法。它既有液氢燃料电池的优点，又克服了液氢不易保存的不足。其装置为用铂黑作为电极，加入强碱溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入氨气。其电池反应为4NH₃＋3O₂═2N₂＋6H₂O。写出负极电极反应式。

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【化学——选修2：化学与技术】联合生产是实现节能减排的重要措施，工业上合成氨和硝酸的联合生产具有重要意义。下面是工业上合成氨的简易流程：

（1）设备A内部结构如右下图所示，其名称是________ ，其中发生的化学反应方程式为_________；生产中原料气必须进行脱硫，目的是____________。选择500℃进行反应的主要原因是___________；

（2）设备B的名称是冷凝塔，图中a和b是两个通水口，其中入水口是 　　 （填“a”或“b”）。

（3）氮气和氢气的混合气体通过压缩机压缩的原因是________________________________。

（4）生产出来的NH3可以用来生产硝酸。其中在氨气催化氧化过程中，不同温度下生成产物可能有所不同，温度对氨氧化产物产率的影响如下图所示；当温度大于900℃时，NO的产率下降的主要原因是__________________。

（5）某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知：由NH3制NO的产率是94%，NO制HNO3的产率是89%，则制HNO3所用NH3的质量占总耗NH3质量（不考虑其它损耗）的　　　 %（保留两位有效数字）。

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