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在氮所与氢气合成氨的反应中，经4min后，氨的浓度增加了0.8mol/L以氢气的浓度变化表示的化学反应速率是[ ]


  1. A.
    0.2mol/(L·min)
  2. B.
    0.3mol/(L·min)
  3. C.
    0.4mol/(L·min)
  4. D.
    0.8mol/(L·min)
B
练习册系列答案
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（2012?南京二模）氨是最重要的化工产品之一．
（1）合成氨用的氢气可以甲烷为原料帛制得．有关化学反应的能量变化如下图所示，则CH4（g）与H2O（g）反应生成CO（g）和H2（g）的热化学方程式为
CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+161.1kJ?mol-1
CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+161.1kJ?mol-1
．

（2）近年有人将电磁场直接加在氮气与氢气反应的容器内，在较低的温度和压强条件下合成氨，获得了较好的产率．从化学反应本质角度分析，电磁场对合成氨反应的作用是
在电磁场的作用下氮氮三键更容易断裂，降低了反应所需要的能量，反应更容易进行
在电磁场的作用下氮氮三键更容易断裂，降低了反应所需要的能量，反应更容易进行
；与传统的合成氨的方法比较，该方法的优点是
节约了能源、降低了对设备的要求
节约了能源、降低了对设备的要求
．
（3）直接供氨式碱性燃料电池的电池反应为：4NH3+3O2═2N2+6H2O，负极电极反应式为：
2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
．
（4）氨气制取尿素[CO（NH2）2]的合成塔中发生反应：2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（l）+H2O（g）．图4为合成塔中不同氨碳比a[n（NH3）/n（CO2）]和水碳比b[n（H2O）/n（CO2）]时二氧化碳转化率（x）．b宜控制在
A
A
（填序号）范围内（A．0.6～0.7    B．1～1.1  C．1.5～1.61）；a宜控制在4.0左右，理由是
氨碳比a[n（NH3）/n（CO2）]大于4.0时，增大氨气的物质的量，二氧化碳的转化率增加不大，增加了生产成本；氨碳比a[n（NH3）/n（CO2）]小于4.0时，二氧化碳的转化率较小，
氨碳比a[n（NH3）/n（CO2）]大于4.0时，增大氨气的物质的量，二氧化碳的转化率增加不大，增加了生产成本；氨碳比a[n（NH3）/n（CO2）]小于4.0时，二氧化碳的转化率较小，
．
（5）氨氧化法制硝酸工业中，可用尿素溶液除去尾气中氮氧化物（NO和NO2）．尾气中的NO、NO2与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素反应生成对大气无污染的气体．1mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物（假设NO、NO2体积比为1：1）的质量为
76
76
g．
自1913年工业合成氨投产以来，合成氨工业不断发展，氨又可以进一步制备硝酸，在工业上可进行连续生产．请回答下列问题：
（1）已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol
写出氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式：
 
．
（2）在一定条件下，合成塔中氮气和氢气的起始浓度分别为a mol?L-1和b mol?L-1，反应为：N2+3H2?2NH3，氨气的浓度随时间变化如图1所示．在10min时采取的措施是
 
，点A的平衡常数K
 
（填“＜”、“＞”或“=”）B点的平衡常数．
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（3）若合成塔内生成17g氨气放出45.5kJ热量，在图2坐标上画出该合成氨反应过程中能量随时间的变化示意图．
（4）在一定体积的恒容密闭容器中，进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：
t/K 298 398 498 …
K 4.1×106 K1 K2 …
①比较K1、K2的大小：K1
 
K2（填“＞”、“=”或“＜”）．
②判断该反应达到化学平衡状态的依据是
 
（填序号）．
A．2v正（H2）（正）=3v逆（NH3）            B．v正（N2）=3v逆（H2）
C．容器内压强保持不变                    D．混合气体的密度保持不变
（5）在一定温度和催化剂下，将6.4mol H2和2.4molN2混合于一个容积为4L的密闭容器中发生反应，在3min末时反应恰好达平衡，此时生成了1.6mol NH3．计算该条件下的平衡常数（写出计算过程）．
 
．
氮元素及其化合物在国防科学技术生产中有重要应用．
（1）写出实验室制NH3的化学反应方程式
 
．
（2）工业合成氨的原料是氮气和氢气．氮气是从空气中分离出来的，氢气的来源是水和碳氢化合物，写出以天然气为原料制取氢气的化学反应方程式
 
．
（3）在合成氨的原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0，反应达到平衡后，为提高CO的转化率，可采取的措施有
 
，已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化率超过90%，则起始物中，c（H2O）﹕c（CO）不低于
 
，
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（4）在容积为2L容器中发生反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），已知c（CO）与反应时间t变化曲线Ⅰ，若在t0时刻将容器的体积扩大至4L，请在图1中绘出c（CO）与反应时间t变化曲线Ⅱ．
（5）工业上尿素CO（NH2）2由CO2和NH3在一定条件下合成，其化学反应方程式为
 
．
（6）合成尿素，当氨碳比
n(NH3)n(CO2)
=4，CO2的转化率随时间的变化关系如图2所示．
①A点的逆反应速率v逆（CO2）
 
B点的正反应速率为v正（CO2）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②NH3的平衡转化率为
 
．

在氮所与氢气合成氨的反应中，经4min后，氨的浓度增加了0.8mol/L以氢气的浓度变化表示的化学反应速率是

[       ]

A．0.2mol/(L·min)　　　　 B．0.3mol/(L·min)

C．0.4mol/(L·min)　　　　 D．0.8mol/(L·min)

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