题目内容
【题目】氨气常用作致冷剂及制取铵盐和氮肥，是一种用途广泛的化工原料。
（1）下图是当反应器中按按n（N2）:n（H2）=1:3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。
①曲线a对应的温度是 。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是 （填字母）。
A．及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B．加催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率
C．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K（M）= K（Q） >K（N）
③ M点对应的H2转化率是 。
（2）工业制硫酸的尾气中含较多的SO2，为防止污染空气，回收利用SO2，工业上常用氨水吸收法处理尾气。当氨水中所含氨的物质的量为3 mol ，吸收标准状况下44.8 L SO2时，溶液中的溶质为 。
（3）氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，下图是供氨水式燃料电池工作原理：
①氨气燃料电池的电解质溶液最好选择 （填“酸性”、“碱性”或“中性”）溶液。
②空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是 。
③氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池正极的电极反应方程式是 。
【答案】①200℃（1分）②AC（2分） ③75%（2分）
（2）（NH4）2SO3和NH4HSO3（2分）（3）①碱性（1分）②CO2（1分）
③3O2+12e-+6H2O＝12OH-或O2+4e-+2H2O＝4OH-（2分）
【解析】
试题分析：（1）①合成氨反应放热，降低温度，平衡正向移动，氨的百分含量升高，即温度越低氨气的百分含量越高，所以，曲线a对应的温度是200℃；
②A、减小生成物浓度平衡正向移动，及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率，A正确；B、催化剂不影响平衡移动，加催化剂能加快反应速率但不能提高H2的平衡转化率，B错误；C、K只受温度影响，该反应温度升高时K值减小，b是400℃，c是600℃，上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K（M）=K（Q）＞K（N），C正确，选AC。
③ 3N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）
起始量（mol） 1 3 0
转化量（mol） x 3x 2x
平衡量（mol） 1-x 3-3x 2x
据题意M点时：2x/（4-2x）=60%，则x=3/4，则氢气的转化率为75%。
（2）氨的物质的量为3mol，吸收标准状况下44.8L SO2时，N原子3mol，S原子2mol，据原子守恒，在（NH4）2SO3中，其原子个数比N：S=2：1，在中，NH4HSO3，其原子个数比N：S=1：1，所以，生成物有（NH4）2SO3和NH4HSO3。
（3）①氨气是碱性气体，所以电解液最好选择碱性的；
②空气中的CO2能和氨水反应，所以滤去的气体是CO2；
③正极发生氧化反应，氧气在正极反应，注意时碱性环境，所以，正极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-。
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