题目内容
合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响．合成氨反应的化学方程式为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.2kJ?mol-1．合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷或焦炭与水蒸气反应制得．
（1）在一容积固定的密闭容器中注入N2和H2两种气体，发生上述反应．在某温度下达到平衡时，各物质的浓度分别是：c（H2）=9.00mol?L-1，c（N2）=3.00mol?L-1，c（NH3）=4.00mol?L-1，此温度下该反应的平衡常数K=
（2）在三个相同容器中各充入1mol N2和3mol H2，在不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间变化的曲线如图所示．下列说法中正确的是
A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且p2＞p1
B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且p1＞p2
C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2
D．图Ⅱ可能是同温同压下不同催化剂对反应的影响，且催化剂性能1＞2
（3）乙醇可通过淀粉等生物质原料发酵制得，属于可再生资源，通过乙醇制取氢气
具有良好的应用前景．已知通过乙醇制取氢气有如下两条路线：
a、CH3CH2OH（g）+H2O（g）?4H2（g）+2CO（g）△H=+255.58kJ/mol
b、CH3CH2OH（g）+1/2O2（g）?3H2（g）+2CO（g）△H=+13.76kJ/mol
下列说法错误的是：
A．从原料消耗的角度来看，a路线制氢更有价值
B．从能量消耗的角度来看，b路线制氢更加有利
C．a路线制氢由于要消耗很多能量，所以在实际生产中意义不大
D．降低温度，可提高b路线中乙醇的转化率．
（1）在一容积固定的密闭容器中注入N2和H2两种气体，发生上述反应．在某温度下达到平衡时，各物质的浓度分别是：c（H2）=9.00mol?L-1，c（N2）=3.00mol?L-1，c（NH3）=4.00mol?L-1，此温度下该反应的平衡常数K=
7.32×10-3
7.32×10-3
．（2）在三个相同容器中各充入1mol N2和3mol H2，在不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间变化的曲线如图所示．下列说法中正确的是
D
D
（填字母，下同）．A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且p2＞p1
B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且p1＞p2
C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2
D．图Ⅱ可能是同温同压下不同催化剂对反应的影响，且催化剂性能1＞2
（3）乙醇可通过淀粉等生物质原料发酵制得，属于可再生资源，通过乙醇制取氢气
具有良好的应用前景．已知通过乙醇制取氢气有如下两条路线：
a、CH3CH2OH（g）+H2O（g）?4H2（g）+2CO（g）△H=+255.58kJ/mol
b、CH3CH2OH（g）+1/2O2（g）?3H2（g）+2CO（g）△H=+13.76kJ/mol
下列说法错误的是：
D
D
A．从原料消耗的角度来看，a路线制氢更有价值
B．从能量消耗的角度来看，b路线制氢更加有利
C．a路线制氢由于要消耗很多能量，所以在实际生产中意义不大
D．降低温度，可提高b路线中乙醇的转化率．
分析：（1）根据k=
计算平衡常数；
（2）根据外界条件对平衡移动的影响分析；
（3）A．从原料消耗的角度来看，消耗等量乙醇a路线生产氢气多；
B．从能量消耗的角度来看，b路线消耗能量少；
C．a路线消耗很多能量；
D．该反应为吸热反应，降低温度，逆移．
| c2(NH3) |
| n(N2)?c3(H2) |
（2）根据外界条件对平衡移动的影响分析；
（3）A．从原料消耗的角度来看，消耗等量乙醇a路线生产氢气多；
B．从能量消耗的角度来看，b路线消耗能量少；
C．a路线消耗很多能量；
D．该反应为吸热反应，降低温度，逆移．
解答：解：（1）k=
=
=7.32×10-3，故答案为：7.32×10-3；
（2）A．增大压强，平衡向正反应分析移动，氨气的含量增大，故A错误；
B．图Ⅱ应是催化剂对反应的影响，故B错误；
C．温度升高，平衡向逆反应分析移动，氨气的含量降低，故C错误；
D．图Ⅱ中两种途径平衡状态相同，应是催化剂对平衡的影响，1反应速率大，催化效果好，故D正确；
故答案为：D；
（3）A．从原料消耗的角度来看，消耗等量乙醇a路线生产氢气多，故A正确；
B．从能量消耗的角度来看，b路线消耗能量少，故B正确；
C．与b路线相比，a路线消耗很多能量，所以在实际生产中意义不大，故C正确；
D．该反应为吸热反应，降低温度，逆移，所以乙醇转化率降低，故D错误；
故答案为：D．
| c2(NH3) |
| n(N2)?c3(H2) |
| 4.002 |
| 3.00×9.003 |
（2）A．增大压强，平衡向正反应分析移动，氨气的含量增大，故A错误；
B．图Ⅱ应是催化剂对反应的影响，故B错误；
C．温度升高，平衡向逆反应分析移动，氨气的含量降低，故C错误；
D．图Ⅱ中两种途径平衡状态相同，应是催化剂对平衡的影响，1反应速率大，催化效果好，故D正确；
故答案为：D；
（3）A．从原料消耗的角度来看，消耗等量乙醇a路线生产氢气多，故A正确；
B．从能量消耗的角度来看，b路线消耗能量少，故B正确；
C．与b路线相比，a路线消耗很多能量，所以在实际生产中意义不大，故C正确；
D．该反应为吸热反应，降低温度，逆移，所以乙醇转化率降低，故D错误；
故答案为：D．
点评：本题考查较为综合，涉及化学平衡，化学反应与能量以及电化学知识，题目难度较大，本题注意电极反应式的书写，注意利用盖斯定律计算反应热的方法．
练习册系列答案
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