运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。（1）合成氨反应N2(g)＋3...

运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。

（1）合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，平衡_______移动(填“向左”、“向右”或“不”)；使用催化剂反应的△H________(填“增大”、“减小”或“不改变”)。

（2）已知：O2(g) = O2+(g)+e－　 H1=＋1175.7 kJ·mol-1

PtF6(g)+e－=PtF6－(g)　 H2=－771.1 kJ·mol-1

O2PtF6(S)=O2+(g)+PtF6－(g) H3=＋482.2 kJ·mol-1

则反应O2(g)+PtF6(g) = O2+PtF6－(s)的　 H=_____________ kJ·mol-1。

（3）一定温度下在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) △H>0

①反应达到平衡后若再通入一定量氦气，则N2O5的转化率将_______(填“增大”、“减小”、“不变”)。

②下表为反应在T1温度下的部分实验数据：

则500s内N2O5的分解速率为_________________。

③在T2温度下，反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol·L—1，则T2___T1。

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运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。

I.氨为重要的化工原料，有广泛用途。

(1)合成氨中的氢气可由下列反应制取：

a. CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)　 ∆H1=+216.4kJ/mol

b. CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)　　 ∆H2=–41.2kJ/mol

则反应CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g) 　 ∆H= _____________。

(2)起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol，在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。

①恒压时，反应一定达到平衡状态的标志是_____________(填序号)

A．和的转化率相等　　　　　　　 B．反应体系密度保持不变

C．相同时间内，断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相同

D．容器内气体浓度c(N2):c(H2):c (NH3)=1:3:2

②P1_____P2 (填“＞” “＜”“＝”或“不确定”，下同)；反应的平衡常数：C点______B点_______D点。

③C点的转化率为________；在A、B两点条件下，该反应从开始到平衡时生成氮气的平均速率：υ(A)__________υ(B)。

Ⅱ.用间接电化学法去除烟气中NO的原理如下图所示。

(3)已知阴极室溶液呈酸性，则阴极的电极反应式为_____________。反应过程中通过质子交换膜(ab)的为2mol时，吸收柱中生成的气体在标准状况下的体积为_____________L。

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（16分）（1）氨在国民经济中占有重要地位。

工业合成氨的反应原理为：N2（g）+ 3H2（g）2NH3（g）　 △H=―92.4 kJ·mol-1。

①若起始时向容器内放入2mol N2和6mol H2，达平衡后放出的热量为Q，则Q　 184.8 kJ（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②已知：

1mol N—H键断裂吸收的能量为　　　　　　　 kJ。

③某温度下，把10 mol N2与28 mol H2置于容积为10 L的密闭容器内，10 min时反应达到平衡状态，测得氮气的平衡转化率为60％，则10 min内该反应的平均速率v（H2）=　　 　 　 mol·L-1·min-1，该温度下反应的平衡常数K =　　　　　　 　 。欲增大氮气的平衡转化率，可采取的措施有　　　　　　　 　　 （写一种措施即可）。

（2）某课外小组用下图所示装置对电解原理进行实验探究。用下图所示装置进行实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区产生氧气，同时Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色。

① 电解过程中，X极区溶液的pH 　　　　 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

② 电解过程中，Y极发生的两个电极反应为Fe-6e-+8OH-== FeO42-+4H2O和　　　　 。

③ 若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少　 　　 g。

④在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为：2K2FeO4 + 3Zn == Fe2O3 +ZnO +2K2ZnO2，该电池正极发生的反应的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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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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运用化学反应原理研究碳、氮等单质和化合物的反应有重要意义。

（1）有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相关热化学方程式如下：

6 FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) △H= -76.0 kJ·mol一1

①上述反应中每生成1 mol Fe3O4，转移电子的物质的量为_______mol。

②已知：C(s)+2H2O(g)=CO2 (g)+2H2(g) △H=+113.4 kJ·mol一1，则反应：

3 FeO(s)+ H2O (g)= Fe3O4 (s)+ H2 (g)的△H=__________。

（2）工业生产可以用NH3(g)与CO2(g)经两步反应生成尿素〔CO(NH2)2〕，两步反应的能量变化示意图如下：

则NH3(g)与CO2(g)反应生成尿素的热化学方程式为____________________。

（3）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，科学家利用此原理，设计成氨气一氧气燃料电池，则通入氨气的电极是　　　　　　 (填“正极”或“负极”)；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如图所示：

①上述生产过程的能量转化方式是_____________。

a、电能转化为化学能　　　　　

b、太阳能转化为电能

c、太阳能转化为化学能　　　

d、化学能转化为电能

②上述电解反应在温度小于 900℃时进行，碳酸钙先分解为CaO和CO2，电解质为熔融碳酸钠，阴极反应式为3CO2＋4e－=C＋2CO32-，则阳极的电极反应式为_________________。

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（14分）运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义（1）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3； 2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），平衡时，混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如下图所示。根据图示回答下列问题：

①2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）的△H　　　　　 0（填 “>”或“<”）；若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡　　　　　　 移动（填“向左”“向右”或“不移动”）

②若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1，K2，则K1　 　　　 　 K2；温度为T1时，反应进行到状态D时，　　 　　 （填“>”“<”或“=”）

（2）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，

①如图是一定的温度和压强下N2（g）和H2（g）反应生成lmol NH3（g）过程中能量变化示意图，图中E1、E2分别表示的意义是____________、____________

②请写出工业合成氨的热化学方程式： 　　　　　　 　 （△H的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示）

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氨气是一种重要的化工产品。

(1)工业中用氯气和氢气在一定条件下合成氨气，有关方程式如下： 3H2 (g)+N2(g)⇌2NH3 (g) + 92.4 kJ

①对于该反应：要使反应物尽可能快的转化为氨气，可采用的反应条件是__________，要使反应物尽可能多的转化为氨气，可采用的反应条件是__________：(均选填字母)

A．较高温度B．较低温度C．较高压强　 D．较低压强　 E．使用合适的催化剂

工业上对合成氨适宜反应条件选择，是综合考虑了化学反应速率、化学平衡和设备材料等的影响。

②该反应达到平衡后，只改变其中一个因素，以下分析中不正确的是_______：(选填字母)

A．升高温度，对正反应的反应速率影响更大

B．增大压强，对正反应的反应速率影响更大

C．减小生成物浓度，对逆反应的反应速率影响更大

③某化工厂为了综合利用生产过程中副产品CaSO4，和相邻的合成氨厂联合设计了制备(NH4)2SO4的工艺流程(如图)，该流程中：

向沉淀池中通入足量的氨气的目的是______________________________，可以循环使用的X是_______________。(填化学式)

(2)实验室中可以用铵盐与强碱共热得到氨气。有关的离子方程式为_____________________。

①0.01 mol/L硝酸铵溶液0.5L，与足量的氢氧化钠溶液共热，可产生氨气_____L(标准状态)。

②若有硝酸铵和硫酸铵的混合溶液0.5L，与足量的氢氧化钠溶液共热，可产生氨气0.025mol；在反应后的溶液中加入足量的氯化钡溶液，产生0.01 mol 白色沉淀，则原混合液中，硝酸铵的浓度为_______mol/L。

③现有硝酸铵、氯化铵和硫酸铵的混合溶液V L，将混合溶液分成两等分：一份溶液与足量的氢氧化钠溶液共热，共产生氨气A mol；另一份溶液中慢慢滴入C mol/L的氯化钡溶液B L，溶液中SO42-恰好全部沉淀；将沉淀过滤后，在滤液中继续滴入硝酸银溶液至过量，又产生D mol沉淀。则原混合溶液中，氯化铵的浓度为________mol/L，硝酸铵的浓度为_______mol/L。(用含有字母的代数式表示)

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对于工业合成氨反应： N₂ + 3H₂  2NH₃,下列说法错误的是

A、使用合适的催化剂可以加大反应速率

B、升高温度可以增大反应速率

C、增大N₂浓度可以使H₂转化率达到100℅

D、增大N₂浓度可以增大反应速率

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合成氨工业为人类解决粮食问题做出了巨大贡献。一定条件下，在密闭容器中进行合成氨反应：N2（g） + 3H2（g）2NH3（g），当正、逆反应速率相等且不等于零时，下列说法不正确的是　　　　

A．N2、H2完全转化为NH3　　　　　　

B．N2、H2、NH3在容器中共存

C．反应已达到化学平衡状态　　　　　　

D．N2、H2、NH3的浓度不再改变

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合成氨的反应为：3H₂ + N₂ 2NH₃，其反应的速率可分别表示为v(H₂)、v(N₂)、v(NH₃)(单位为mol·L^－1·s^－1)，则下列关系正确的是

A、v(H₂)＝v(N₂) ＝ v(NH₃)   B、v(H₂)＝3 v(N₂)  C、v(N₂)＝2 v(NH₃)   D、2v(NH₃)＝3v(H₂)

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