题目内容
【题目】目前Haber-Bosch法是工业合成氨的主要方式，其生产条件需要高温高压。为了有效降低能耗，过渡金属催化还原氮气合成氨被认为是具有巨大前景的替代方法。催化过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程，图示为N2和H2在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略)，其中“*”表示被催化剂吸附。
(1)氨气的脱附是____过程(填“吸热”或“放热”)，合成氨的热化学方程式为_____
(2)合成氨的捷姆金和佩热夫速率方程式为 w= k1 p(N2)
-k2
，w为反应的瞬时总速率，为正反应和逆反应速率之差，k1、k2是正、逆反应速率常数。合成氨反应N2+3H22NH3的平衡常数Kp=_________(用k1，k2表示)(注：Kp用各物质平衡分压来表示)。
(3)若将2.0molN2和6.0molH2通入体积为1L的密闭容器中，分别在T1和T2温度下进行反应。曲线A表示T2温度下n(H2)的变化，曲线B表示T1温度下n(NH3)的变化，T2温度下反应到a点恰好达到平衡。
①温度T1___T2 (填“＞”、“＜”或“＝”下同)，T1温度下恰好平衡时，曲线B上的点为b(m， n )，则m___12，n__2。
②T2 温度下，反应从开始到恰好平衡时平均速率v(N2) =_____。
③T2温度下，合成氨反应N2+3H22NH3的平衡常数的数值是____；若某时刻，容器内气体的压强为起始时的80%，则此时v(正)____v(逆)(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(4)工业上通过降低反应后混合气体的温度而使氨气分离出来。这种分离物质的方法， 其原理类似于下列方法中的___(填序号)。
A.过滤 B.蒸馏 C.渗析 D.萃取
【答案】吸热 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92 kJ·mol-1 
＞ ＜ ＜ 0.083molL-1min-1 0.148 ＞ B
【解析】
(1)由势能面图可知，氨气从催化剂上脱离时势能面在升高，为吸热过程，由图可知0.5mol氮气和1.5mol氢气转变成1mol氨气的反应热为：21 kJ·mol-1-17kJ·mol-1-50 kJ·mol-1=-46 kJ·mol-1，则合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92 kJ·mol-1，
故答案为：吸热；N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92 kJ·mol-1；
(2)反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，则w = k1 p(N2)
-k2
=0，k1 p(N2)=k2，整理得：
，故答案为：；
(3) ①曲线A表示T2温度下n(H2)的变化，反应到4min时，
，该条件下对应氨气的速率为：
，曲线B表示T1温度下n(NH3)的变化，4min时
，曲线B对应的反应速率快，可知T1＞T2，因曲线B对应的温度高，速率快，所以到达平衡的时间比曲线A短，即m＜12，但因反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，导致曲线B平衡时氨气的物质的量比曲线A平衡时氨气的物质的量少，即n＜2,
故答案为：＞；＜；＜；
②T2 温度下，反应达到平衡时，
，v(N2) =
，
故答案为：0.083molL-1min-1；
③T2温度下，合成氨反应N2+3H22NH3，根据题中数据列三段式：
平衡常数K=
，
由以上计算可知平衡时气体总量为6mol，平衡时气体的压强是起始时的
，若某时刻，容器内气体的压强为起始时的80%，反应应向气体体积减小的方向建立平衡即向正向进行，则v(正)＞v(逆)，故答案为：0.148；＞；
(4)工业上通过降低反应后混合气体的温度而使氨气液化后分离出来，是利用了气体的熔沸点差异，将氨气转成液体与氮气和氢气分析，该方法类似于蒸馏，故答案为：B。
百年学典课时学练测系列答案
【题目】实验室研究某些气体的性质可用如图所示装置，下列过程和结论均正确的是
项选 | X | Y | Z | 结论 |
A | Br2 | 苯 | NaOH 溶液 | 苯与溴发生取代反应 |
B | SO2 | 酸性KMnO4溶液 | NaOH 溶液 | 二氧化硫具有漂白性 |
C | HCl | Na2SiO3溶液 | NaCl 溶液 | Cl 的非金属性强于Si |
D | CH2= CH2 | Br2 的CCl4溶液 | AgNO3溶液 | 乙烯与Br2发生加成反应 |
A.AB.BC.CD.D
【题目】氧元素和卤族元素都能形成多种物质，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解。
（1）COCl2的空间构型为______________，溴的基态原子价电子排布式为_____________。
（2）已知CsICl2不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，则它按下列_____________（填字母）式发生。
A.CsICl2====CsCl+ICl B.CsICl2====CsI+Cl2
（3）根据表提供的第一电离能数据判断，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是____。
元素 | 氟 | 氯 | 溴 | 碘 |
第一电离能/ （kJ·mol-1） | 1681 | 1251 | 1140 | 1008 |
（4）下列分子既不存在“s-p”σ键，也不存在“p-p”π键的是__________（填字母）。
A.HCl B.HF C.SO2 D.SCl2
（5）已知ClO2－为“V”形，中心氯原子周围有4对价层电子。ClO2－中心氯原子的杂化轨道类型为______________，写出一个与CN—互为等电子体的物质的分子式：______________。
（6）钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其结构如图所示，由此可判断钙的氧化物的化学式为__________。已知该氧化物的密度是ρg·cm-3，则晶胞内离得最近的两个钙离子的间距为_________cm（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的值为NA）。
