题目内容

一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷 （能传递H+），实现了氨的电化学合成。该过程N2和H2的转 化率远高于现在工业上使用的氨合成法。对于电化学合成氨的有关叙述正确的是
   [     ]
A．N2在阴极上被氧化
B．可选用铁作为阳极材料
C．阳极的电极反应式是N2+6e-+6H+==2NH3
D．该过程的总反应式是N2+3H2 2NH3
D
练习册系列答案
相关题目
氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：

（1）图1是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式
NO2（g）+CO（g）═CO2（g）+NO（g）；△H=-234KJ/mol
NO2（g）+CO（g）═CO2（g）+NO（g）；△H=-234KJ/mol

（2）工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率．电化学合成氨过程的总反应式为：N2+3H2
         通电         
.
(一定条件)
2NH3，
阳极反应式为：3H2-6e-=6H+，则阴极反应式为
N2+6H+=6e-+2NH3
N2+6H+=6e-+2NH3
．
（3）工业中常用以下反应合成氨：N2+3H2?2NH3△H＜0．某实验室在三个不同条件的密闭容器中，分别加入浓度均为c （N2）=0.1mol/L，c （H2）=0.3mol/L进行反应时，N2的浓度随时间的变化如下图①、②、③曲线所示．
I．该反应实验②平衡时H2的转化率为
40%
40%
．
II．据图2所示，②、③两装置中各有一个条件与①不同．请指出，并说明判断的理由．③条件：
②与①相比加了催化剂；③与①相比温度升高
②与①相比加了催化剂；③与①相比温度升高
理由：
因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间，但化学平衡不移动，所以①②两装置达到平衡时N2的浓度相同；
该反应为放热反应，温度升高，达到平衡的时间缩短，但平衡向逆反应方向移动，③中到达平衡时N2的浓度高于①
因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间，但化学平衡不移动，所以①②两装置达到平衡时N2的浓度相同；
该反应为放热反应，温度升高，达到平衡的时间缩短，但平衡向逆反应方向移动，③中到达平衡时N2的浓度高于①
．
（4）I．NH4Cl溶液呈酸性，这是由于NH4+水解的缘故．则NH4Cl溶于重水（D2O）生成一水合氨和水合氢离子的离子方程式是
NH4++D2O=NH3?HDO+D3O+
NH4++D2O=NH3?HDO+D3O+
．
II．常温下，0.1mol?L-1氨水与0.1mol?L-1盐酸溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），则混合溶液中由水电离出的c（H+）
＞
＞
 0.1mol?L-1氨水溶液中由水电离出的c（OH-）（填写“＞”“=”或“＜”）
（2010?青岛二模）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：
（1）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染．例如：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ?mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2
若1mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则△H2=
-1160kJ?mol-1
-1160kJ?mol-1
；
（2）工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+ ）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率．电化学合成氨过程的总反应式为：N2+3H2 
     通电     
.
一定条件
 2NH3，则在电化学合成氨的过程中，阴极反应式为
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3
；
（3）在一定条件下，将l mol N2与3mol H2混合于一个10L密闭容器中，反应达到平衡时，A点混合气体中氨占25%，
试回答：①N2的转化率为
40%
40%
；
②右图中在状态A时，平衡常数 KA
0.082
0.06×0.183
0.082
0.06×0.183
（填写代入数值的表达式，不要求算出具体数值）；当温度由T1变化到T2时，KA
＞
＞
 KB（填“＞”、“＜”或“=”）．
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应，各物质的浓度如下表：
时间/min
浓度/mol．L		 c （N2） c （H2） c （NH3）
0 0.6 1.8 0
3 0.52 x 0.16
6 0.36 1.08 0.48
9 0.36 1.08 0.48
反应从0min到3min之间，H2的反应速率为
0.08mol?L-1?min-1
0.08mol?L-1?min-1
；反应在3min时，条件发生了改变，改变的条件可能是
a
a
 （填序号）．
a．使用催化剂  b．降低温度  c．增加H2的浓度．
氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：

（1）如图是N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图，请计算每生成1molNH3放出热量为
46.1kJ
46.1kJ
．
（2）工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递HH+）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率．电化学合成氨过程的总反应式为：N2+3H2
         通电         
.
(一定条件)
2NH3，则在电化学合成氨的过程中，阴极反应式为
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3
．
（3）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g），△H＜0，其化学平衡常数K与t的关系如下表：（已知K=
C(N2)?[C (H2) ]3
[C (NH3)]2
，C（N2）、C（H2）、C（NH3）分别为平衡浓度）
t/K 298 398 498 …
K/（mol?L-1）-2 4.1×106 K1 K2 …
请完成下列问题：
①试确定K1的相对大小，K1
＜
＜
4.1×106（填写“＞”“=”或“＜”）
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是
C
C
（填序号字母）．
A．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2     B．2v（N2）（正）=v（H2）（逆）
C．容器内压强保持不变                       D．混合气体的密度保持不变
（4）①NH4Cl溶液呈酸性，这是由于NH4+水解的缘故．则NH4Cl溶于重水（D2O）生成一水合氨和水合氢离子的化学式是
NH3?HDO和D3O+
NH3?HDO和D3O+
．
②某氨水的pH=x，某盐酸的pH=y，x+y=14，且x＞11，将上述氨水和盐酸等体积混合后，所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为
B
B

A．C（Cl-）＞C（NH4+）＞C（H+）＞C（OH-）
B．C（NH4+）＞C（Cl-）＞C（OH-）＞C（H+）
C．C（Cl-）＞C（NH4+）＞C（OH-）＞C（H+）
D．C（NH4+）＞C（Cl-）＞C（H+）＞C（OH-）

（13分）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：
（1）用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)＋CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol－1
CH4(g) + 4NO(g) =" 2" N2(g)＋CO2(g) + 2H2O(g)  ΔH2
若1 mol CH4 还原NO2 至N2，整个过程中放出的热量为867 kJ，则ΔH2＝        ；
（2）工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为：＋3 2，则在电化学合成氨的过程中，阴极反应式为_________；
　 （3）在一定条件下，将l mol N2 与3 mol H2 混合于一个10 L密闭容器中，反应达到平衡时，A点混合气体中氨占25％，试回答：
①N2的转化率为      ；
②右图中在状态A时，平衡常数 KA     （填写代入数值
的表达式，不要求算出具体数值）；当温度由T1变化到T2时，
 KA      KB（填“>”、“<”或“=”）。

③在容积固定的密闭容器中发生上述反应，各物质的浓度如下表：

反应从0 min到3 min之间，H2的反应速率为              ；反应在3 min时，条件发生了改变，改变的条件可能是         （填序号）。
a．使用催化剂  b．降低温度  c．增加H2的浓度

（14分）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产．生活中有着重要作用。请回答下列问题：

（1）用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)＋CO2(g) + 2H2O(g)  ΔH1＝－574 kJ·mol－1

CH4(g) + 4NO(g) = 2 N2(g)＋CO2(g) + 2H2O(g)   ΔH2、

若1 mol CH4 还原NO2 至N2，整个过程中放出的热量为867 kJ，则ΔH2＝          ；

（2）工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+ ）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为：N2＋3H22NH3 ，则在电化学合成氨的过程中，阴极反应式为                                  ；

（3）在一定条件下，将l mol N2 与3 mol H2 混合于一个10 L密闭容器中，反应达到平衡时，A点混合气体中氨占25％，试回答：

①A点时N2的浓度为              mol/L；

②右图中在状态A时，平衡常数 KA =         （填写代入数值的表达式，不要求化简）；当温度由T1变化到T2时，KA       KB（填“>”、“<”或“=”）。

③在容积固定的密闭容器中发生上述反应，各物质的浓度如下表：

        时间/min

浓度/mol•L—1

c (N2)

c (H2)

c (NH3)

0

0.6

1.8

0

3

0.52

x

0.16

6

0.36

1.08

0.48

9

0.36

1.08

0.48

反应从0 min到3 min之间，H2的反应速率为               ；反应在3 min时，条件发生了改变，改变的条件可能是        （填序号）。

a．使用催化剂  b．降低温度  c．增加H2的浓度  d．充入Ne增大压强

 

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