题目内容

合成氨工业的核心反应是：

能量变化如右图，回答下列问题：

（1）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1　　　　 ，E2　　　　　　　 （填“增大”、“减小”、“不变”）
（2）在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2，充分反应后，放出的热量　　　　　 （填“<”、“>”或“=”）46.2kJ；
（3）关于该反应的下列说法中，正确的是　　　　　　　　　　　 。
A．△H>0，△S>0　　　 B．△H>0，△S< 0　　 C．△H<0，△S>0　　　 D．△H<0，△S<0（4）将一定量的N2（g）和H2（g）放入 1L密闭容器中，在500℃、2×107Pa下达到平衡，测得N2为0.10mol，H2为0.30mol，NH3为0.10mol。计算该条件下达到平衡时H2转化为NH3的转化率　　　　　　　　　　 。若升高温度，K值变化　　　　　 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）在上述（4）反应条件的密闭容器中，欲提高合成氨中H2的转化率，下列措施可行的是　　　　　　　　 （填字母）。
A．向容器中按原比例再充入原料气　　　　　 B．向容器中再充入惰性气体
C．改变反应的催化剂　　　　　　　　　　　 D．分离出氨
（1）减小；  减小
（2）<
（3）D
（4）33.3%；减小
（5）A、D
（1）加入催化剂，能降低反应所需的活化能，但不影响反应热，即，E1和E2的均减小；
（2）该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以，充入0.5mol N2和1.5mol H2，充分反应后，放出的热量小于46.2kJ；
（3）该反应为放热反应，所以△H<0，又该反应为气体体积增大的反应，所以△S<0；
（4）33.3%；该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，即K减小
（5）提高合成氨中H2的转化率即使平衡向正反应方向移动；所以，可选的有；A、D
练习册系列答案
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（本题共8分）
水煤气法制甲醇工艺流程框图如下

(注:除去水蒸气后的水煤气含55～59%的H2，15～18%的CO，11～13%的CO2，少量的H2S、CH4，除去H2S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH4转化成CO，得到CO、CO2和H2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气，即可进行甲醇合成)
（1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g），此反应是吸热反应。①此反应的化学平衡常数表达式为                     ；
②下列能提高碳的平衡转化率的措施是                     。
A．加入C（s）B．加入H2O（g）C．升高温度D．增大压强
（2）将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：
CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g) +519KJ。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）
① X在T1℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
② Y在T2℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
③ Z在T3℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；
已知：T1＞T2＞T3，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是     （填“X”或“Y”或“Z”），选择的理由是                                         。
（3）合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应是：2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入CO、H2，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质
H2
CO
CH3OH
浓度/（mol·L－1）
0.2
0.1
0.4
①比较此时正、逆反应速率的大小：v正        v逆（填“>”、“<”或“＝”)。
②若加入同样多的CO、H2，在T5℃反应，10 min后达到平衡，此时c(H2)＝0.4 mol·L－1、c(CO)＝0.7 mol·L－1、则该时间内反应速率v(CH3OH) ＝            mol·(L·min)－1。
（4）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是                                  。
下列各表述与示意图一致的是
A．图①表示25℃时，用0.1 mol·L－1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液，溶液的pH随加入酸体积的变化
B．图②中曲线表示反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)；ΔH < 0 正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
C．图③装置用于测定中和热
D．图④装置可以构成锌、铜、硫酸铜溶液原电池
下列有关能量变化过程的说法正确的是
A．无论是风力发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能
B．在稀溶液中所有酸和碱发生的中和反应的反应热数值都相等
C．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关
D．下图中所存在的反应体系，若使用催化剂，E1会减小；若加热升高体系的温度，E1会增加
与下列图像有关的说法正确的是

A根据图①可判断A2(g)+3B2(g)2AB3(g)的ΔH>0
B．图②表示压强对2A(g)+B(g)3C(g)的影响，甲的压强大
C．图③表示乙酸溶液中通入氨气后溶液导电性的变化
D．根据图④，调节溶液的pH 为4即可除去CuSO4溶液中的Fe3+
下列能将化学能转化为电能的装置是（　　）
A．B．
C．D．
在有机物分子中，不同氢原子的核磁共振谱中给出的信号也不同，根据信号可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如二乙醚的结构简式为： CH3—CH2—O—CH2—CH3，其核磁共振谱中给出的信号有两个，如图①所示：
图①   图②
(1)下列物质中，其核磁共振氢谱中给出的信号只有一个的是         。（填序号）
A．CH3CH3B．CH3COOHC． CH3COOCH3D． CH3OCH3
(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2, A的核磁共振氢谱图如右图②所示，则A的结构简式为     ，请预测B的核磁共振氢谱上有         种信号。
（3）在常温下测得的某烃C8H10(不能与溴水反应)的核磁共振谱上，观察到两种类型的H原子给出的信号，其强度之比为2：3，试确定该烃的结构简式为                       ；该烃在光照下生成的一氯代物在核磁共振谱中可产生_________种信号，强度比为__________。
（4）在常温下测定相对分子质量为128的某链烃的核磁共振谱，观察到两种类型的H原子给出的信号，其强度之比为9：1，则该烃的结构简式为               ，其名称为_______________。
下列叙述中，正确的是                                             （   ）
A．在船舶的外壳装上铜块可防止其发生电化学腐蚀
B．MnO2、FeCl3和CuSO4都可加快H2O2的分解速率
C．FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液加热蒸干、灼烧都得到Fe2O3
D．用惰性电极分别电解CuCl2溶液和MgCl2溶液分别得到单质Cu和Mg
向25．00mL 0．10mo/L NaOH溶液中逐滴加入0．10mol/L CO3COOH溶液，溶液pH变化曲线如图所示，下列有关判断错误的是                                             （   ）
A．在A点，溶液的pH=13
B．在B点，c（Na+）=c（CH3COO一）>c（OH一）=c（H+）
C．在C点，c（Na+）>c（CH3COO-）>c（H+）>c（OH一）
D．在D点，c（CH3COO-）+c（CH3COOH）=2c（Na+）

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