题目内容

(15分)氮气和氢气合成氨是化学工业中极为重要的反应，其热化学方程式可表示为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)  ΔH＝－92kJ·mol－1
请回答下列问题：
（1）取1 mol N2(g)和3 molH2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量        92kJ(填“大于”、“等于”或“小于”)，原因是          
              ；若加入催化剂，ΔH          (填“变大”、“变小”或“不变”)。
（2）下列有关合成氨反应速率的叙述，不正确的是           (选填序号)。
a．升高温度可以增大活化分子百分数，加快反应速率
b．增大压强不能增大活化分子百分数，但可以加快反应速率
c．使用催化剂可以使反应物分子平均能量升高，加快反应速率
d．在质量一定的情况下，催化剂颗粒的表面积大小，对反应速率有显著影响
e．温度升高，其平衡常数数值变小
（3）已知：分别破坏1mol NN键、1mol HH键需要吸收的能量为：946 kJ、436 kJ，则破坏1mol NH键需要吸收的能量为           kJ。
（4）N2H4可视为：NH3分子中的H被－NH2取代的产物。
发射卫星用N2H4(g)为燃料，NO2为氧化剂生成N2和H2O(g)。
已知：N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g)  ΔH1＝＋67.7 kJ/mol
N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－534 kJ/mol。
则：1mol N2H4完全反应的热化学方程式为                                。

（1）小于(2分)，由于是可逆反应，反应物无法全部转化为生成物，所以不可能生成2molNH3(g)  (2分)， 不变(2分)
（2）c  (2分)         （3）391  (3分)
（4）N2H4(g)＋NO2(g)＝3/2 N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－567.85 kJ/mol (4分)

解析

练习册系列答案
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   【化学――选修化学与技术】(15分）

氨在国民经济中占有重要地位，下图是合成氨的简要流程：

I.原料气的制备：

(1) 合成氨所需氮气来自空气，方法之一是将空气液化后再加热分馆；请另设计一种从空气中分离出氮气的方法：_________________________________________________________；

(2) 请写出工业上获得氢气的一种方法（用化学方程式表示）____________

II.原料气的净化：、

为防止催化剂“中毒”，原料气在进人压缩机之前必须经过净化、精制处理，“精制”过程通常是将含有少量CO、CO2、O2和H2S等杂质的原料气体通入含有氨水的醋酸亚铜二氨（)溶液，以获得纯净原料气。其中，吸收CO的反应为：

(3) 为提髙CO吸收率，可采取的有效措施是__________________

(4) 除去氧气时，氧气将氧化为，则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比是____________；

III.氨的合成：

(5)据报道，科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了髙温常压下高转化率的电化学合成氨。其实验装置如图。请写出钯电极A上的电极反应式________________________

 

 【化学――选修化学与技术】(15分）
氨在国民经济中占有重要地位，下图是合成氨的简要流程：

I.原料气的制备：
(1) 合成氨所需氮气来自空气，方法之一是将空气液化后再加热分馆；请另设计一种从空气中分离出氮气的方法：_________________________________________________________；
(2) 请写出工业上获得氢气的一种方法（用化学方程式表示）____________
II.原料气的净化：、
为防止催化剂“中毒”，原料气在进人压缩机之前必须经过净化、精制处理，“精制”过程通常是将含有少量CO、CO2、O2和H2S等杂质的原料气体通入含有氨水的醋酸亚铜二氨（)溶液，以获得纯净原料气。其中，吸收CO的反应为：

(3) 为提髙CO吸收率，可采取的有效措施是__________________
(4) 除去氧气时，氧气将氧化为，则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比是____________；

III.氨的合成：
(5)据报道，科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了髙温常压下高转化率的电化学合成氨。其实验装置如图。请写出钯电极A上的电极反应式________________________

   【化学――选修化学与技术】(15分）

氨在国民经济中占有重要地位，下图是合成氨的简要流程：

I.原料气的制备：

(1) 合成氨所需氮气来自空气，方法之一是将空气液化后再加热分馆；请另设计一种从空气中分离出氮气的方法：_________________________________________________________；

(2) 请写出工业上获得氢气的一种方法（用化学方程式表示）____________

II.原料气的净化：、

为防止催化剂“中毒”，原料气在进人压缩机之前必须经过净化、精制处理，“精制”过程通常是将含有少量CO、CO2、O2和H2S等杂质的原料气体通入含有氨水的醋酸亚铜二氨（)溶液，以获得纯净原料气。其中，吸收CO的反应为：

(3) 为提髙CO吸收率，可采取的有效措施是__________________

(4) 除去氧气时，氧气将氧化为，则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比是____________；

III.氨的合成：

(5)据报道，科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了髙温常压下高转化率的电化学合成氨。其实验装置如图。请写出钯电极A上的电极反应式________________________

 

(15分)工来合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：

(1)工来生产时，制取氢气的一个反应为：，

①t℃时，往l L密闭容器中充人0．2 mol CO和0．3 mol水蒸气，反应建立平衡后，体系中c(H2)=0．12 mol?L-1，该温度下此反应的平衡常数K=             ；

②保持温度不变，向上述平衡体系中再加入0．1 mol CO，当反应重新建立平衡时，水蒸气的总转化率(H2O)=                  。

T(K)

T1

573

T2

K

1.00×107

2.45×105

1.88×103

（2）合成塔中发生反应为：

右表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中T1          573K（填“>”、“<”或“=”）。

(3)NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应：

 4NH3+5O2NO+6H2O    AH=－905kJ?mol-1，不同温度下NO产率如图所示，温度高于900℃时，NO产率下降的原因                                           。

(4)吸收塔中反应为：3NO2+H2O2HNO3+NO。从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因是                                          

(5)硝酸厂的尾气含有氮氧化物，不经处理直接排放将污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：

  CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  H=－574kJ?mol-1。；

  CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)    H=－1160 kJ?mol-1；

则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：                             。

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