题目内容
工业合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H <0
某实验将3.0 mol N2(g)和4. 0 mol H2(g)充入容积为10L的密闭容器中，在温度T1下反应。测得H2的物质的量随反应时间的变化如下图所示。
（1）反应开始3min内，H2的平均反应速率为 。
（2）计算该条件下合成氨反应的化学平衡常数（写出计算过程，结果保留2位有效数字）。
（3）仅改变温度为T2 ( T2小于TI）再进行实验，请在答题卡框图中画出H2的物质的量随反应时间变化的预期结果示意图。
（4）在以煤为主要原料的合成氨工业中，原料气氢气常用下述方法获得：
①C+H2O(g) 
CO+H2；②CO+H2O(g) CO2+H2；
已知：CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=—283.0kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=—241.8kJ/mol
写出上述CO与H2O(g)反应的热化学方程式： 。
（5）合成氨工业中，原料气(N2、H2混有少量CO、NH3）在进入合成塔之前，用醋酸二氨合铜（I）溶液来吸收CO，其反应为：
CH3COO[Cu(NH3)2]+CO+NH3CH3COO[Cu(NH3)3]?CO △H<0
写出提高CO吸收率的其中一项措施： 。
（16分）
（1）0.080mol/(L·min) （3分，单位、有效数字错漏合扣1分）
（2）（共5分）解：依题意，平衡时H2的浓度为0.10 mol/L
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
起始浓度（mol/L） 0.30 0.40 0
转化浓度（mol/L） 0.10 0.30 0.20
平衡浓度（mol/L） 0.20 0.10 0.20 （1分）
K=
=
=2.0×102 (L/mol)2
答：该条件下合成氨反应的化学平衡常数为2.0×102 (L/mol)2。
（4分，其中代入公式、代入数值各1分；结果2分，代入数值不带单位或单位、有效数字错误合扣1分， K值不带单位不扣分）
（3）（2分，注意曲线起点、斜率、平衡点（t>8min,n(H2)<1.0mol）要素有错，每个要素扣1分直至0分，不标注温度不扣分）
（4）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H="—41.2" kJ/mol
（4分，状态错漏该小题0分，其中：方程式2分，ΔH 2分，错漏单位扣1分。其他计量数，合理即给分）
（5）高压，低温，加入浓氨水 ，增大醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液浓度，及时分离CH3COO[Cu(NH3)3]·CO等任写一点，用催化剂不给分（2分，合理即给分）
解析试题分析：（1）读图，起始时氢气为4.0mol，3min时氢气为1.6mol，由于容器容积为10L，则氢气的变化浓度为( 4.0mol—1.6mol)/10L=0.24mol/L，则v(H2)=
=
=0.080mol/(L?min)；（2）解：依题意，起始、平衡时H2的浓度分别为0.30mol/L、0.10 mol/L则：
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
起始浓度（mol/L） 0.30 0.40 0
转化浓度（mol/L） 0.10 0.30 0.20
平衡浓度（mol/L） 0.20 0.10 0.20
K＝
= = 2.0×102 (L/mol)2
答：该条件下合成氨反应的化学平衡常数为2.0×102 (L/mol)2。
（3）画图要点：①T1→T2，降低温度，则反应速率减小，单位时间内消耗氢气的物质的量减小，达到平衡时间增大；②由于正反应是放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，则平衡时氢气的物质的量减小；（4）根据盖斯定律，第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式，则CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H="—41.2" kJ/mol；（5）由于CH3COO[Cu(NH3)2]+CO+NH3CH3COO[Cu(NH3)3]?CO的正反应是气体体积减小的放热反应，因此增大醋酸二氨和铜（I）溶液浓度或者加入浓氨水，及时分离CH3COO[Cu(NH3)3]?CO，增大压强、降低温度等措施，都能使平衡向正反应方向移动，提高CO的吸收率或转化率。
考点：考查化学反应原理，涉及平均反应速率的计算、化学平衡常数的计算过程、画出温度对化学反应速率和平衡移动的影响图像、盖斯定律、热化学方程式的书写、提高反应物转化率的措施等。
阅读快车系列答案黄铁矿（主要成分为FeS2）是工业制取硫酸的重要原料，其燃烧产物为SO2和Fe2O3。
（1）已知1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ热量，则表示FeS2完全燃烧反应的热化学方程式为：
______________________________________________________________。
（2）将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中，反应：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) 在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)=0.040mol/L。则该条件下反应的平衡常数K的数值为___________,SO2的平衡转化率为__________。
（3）当该反应处于平衡状态时，欲使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，下列措施可行的是 。（填字母）
| A．向平衡混合物中充入Ar | B．向平衡混合物中充入O2 |
| C．改变反应的催化剂 | D．降低反应的温度 |
2SO3(g) △H<0 ， SO2的转化率在起始温度T1=673K下随反应时间（t）的变化如下图，其他条件不变，仅改变起始温度为T2=723K，请在图中画出温度T2下SO2的转化率随反应时间变化的预期结果示意图。
“神七”登天谱写了我国航天事业的新篇章。火箭升空需要高能的燃料，通常用肼(N2H4)作为燃料，N2O4做氧化剂。
（1）已知：N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g) △H＝＋67.7 kJ·mol－1
N2H4(g) + O2(g) =N2(g) + 2H2O(g) △H＝－534.0 kJ·mol－1
2NO2(g)
N2O4(g) △H＝－52.7 kJ·mol－1
试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式： 。
（2）工业上可用次氯酸钠与过量的氨反应制备肼，该反应的化学方程式为： 。
（3）一定条件下，在2L密闭容器中起始投入2 mol NH3和4 mol O2发生反应：
4NH3(g)+5O2(g）4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
测得平衡时数据如下：
| 平衡时物质的量（mol） | n(NO) | n(H2O） |
| 温度T1 | 1.6 | 2.4 |
| 温度T2 | 1.2 | 1.8 |
①在温度T1下，若经过10min反应达到平衡，则10min内反应的平均速率
v(NH3)＝ 。
②温度T1和T2的大小关系是T1 T2（填“>”、 “<”或“＝”）。
（4）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为：
=O2↑+2H2O，则阴极反应为 。有人提出，可以设计反应2CO=2C+O2（△H＞0）来消除CO的污染。请你判断上述反应是否能自发进行并说明理由 。（5）下图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH溶液为电解液。
如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体（已折算成标准状况），则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为 mol。
N2(g)＋2CO2(g)的△H＝ 。
以下是一些物质的熔沸点数据（常压）：
| | 钾 | 钠 | Na2CO3 | 金刚石 | 石墨 |
| 熔点（℃） | 63.65 | 97.8 | 851 | 3550 | 3850 |
| 沸点（℃） | 774 | 882.9 | 1850（分解产生CO2） | ---- | 4250 |
金属钠和CO2在常压、890℃发生如下反应：
4 Na（g）+ 3CO2（g）
2 Na2CO3（l）+ C(s，金刚石) △H=－1080.9kJ/mol（1）上述反应的平衡常数表达式为 ；若4v正(Na)=3v逆(CO2)，反应是否达到平衡 （选填“是”或“否”）。
（2）若反应在10L密闭容器、常压下进行，温度由890℃升高到1680℃，若反应时间为10min, 金属钠的物质的量减少了0.20mol，则10min里CO2的平均反应速率为 。
（3）高压下有利于金刚石的制备，理由是 。
（4）由CO2（g）+4Na（g）=2Na2O（s）+C（s，金刚石） △H=－357.5kJ/mol；则Na2O固体与C（金刚石）反应得到Na（g）和液态Na2CO3（l）的热化学方程式 。
（5）下图开关K接M时，石墨作 极，电极反应式为 。K接N一段时间后测得有0.3mol电子转移，作出y随x变化的图象〖x—代表n(H2O)消耗，y—代表n［Al(OH)3］，反应物足量，标明有关数据〗
Fe3O4(s)+4H2(g) △H=akJ/mol （I）
在一定条件下，对于密闭容器中进行的可逆反应A（g）＋3B（g）
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C．单位时间生成 n mol A，同时生成 3nmol B D． A、B、C的分子数之比为 1∶3∶2
nC(g)+2D(g)，达到平衡后，A物质的量减少1/2，混合气体的平均摩尔质量增大1/8，则该反应中n的值（ ）