题目内容
合成氨和制备硝酸是两种重要的化工生产，重庆某化工厂将合成氨与制备硝酸进行连续生产．（1）在某温度下体积为200L的氨合成塔中，以分为单位的时间点上测得各物质的浓度（mol?L-1）如下表：
| 0min | l min | 2min | 3min | 4min | |
| N2 | 1.500 | 1.400 | 1.200 | c1 | c1 |
| H2 | 4.500 | 4.200 | 3.600 | c2 | c2 |
| NH3 | 0 | 0.200 | 0.600 | c3 | c3 |
（2）今对合成氨反应进行如下研究：在容积均为10L的a、b、c三个相同密闭容器中分别充入1mol N2和3mol H2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3，在其他条件相同情况下，实验测得反应均进行到5min时，NH3的体积分数如图所示．则下列说法正确的是
A．a、b、C三容器5min时的正反应速率大小为：b＞a＞c
B．达到平衡时，a、b、c中N2转化率为a＞b＞c
C．5min时，a、b、c三容器中的反应均可能达到平衡状态
D．将容器b中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态，可采取的措施有升温或减压
（3）已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）：△H=+180.5kJ/mol
4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）；△H=-905kJ/mol
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）；△H=-483.6kJ/mol
则在该条件下，氨合成塔中所发生反应的热化学方程式为：
（4）金属Cu单独与氨水或单独与双氧水都不反应，但可与二者的混合溶液反应生成深蓝色溶液，写出该反应的离子方程式：
（5）取200mL的硝酸恰好与32g Cu2S完全反应，已知硝酸被还原成等物质的量的NO和NO2，另外还有CuSO4和Cu（NO3）2生成，则所得工业硝酸的浓度是
考点：体积百分含量随温度、压强变化曲线,化学方程式的有关计算,热化学方程式,反应速率的定量表示方法,化学平衡的影响因素
专题：计算题,化学平衡专题
分析：（1）根据v=
计算v（N2）；根据氮气的转化率计算氢气的转化率；
（2）根据图象和影响化学平衡的因素进行判断，a中反应未达平衡，b、c中的反应达到平衡状态；
（3）利用盖斯定律进行计算；
（4）铜与双氧水和氨水反应生成配合物，离子方程式为：Cu+4NH3?H2O+H2O2=[Cu（NH3）4]2++4H2O+2OH-；
（5）根据得失电子守恒和元素守恒进行计算．
| △c |
| t |
（2）根据图象和影响化学平衡的因素进行判断，a中反应未达平衡，b、c中的反应达到平衡状态；
（3）利用盖斯定律进行计算；
（4）铜与双氧水和氨水反应生成配合物，离子方程式为：Cu+4NH3?H2O+H2O2=[Cu（NH3）4]2++4H2O+2OH-；
（5）根据得失电子守恒和元素守恒进行计算．
解答：
解：（1）由表可知氮气的起始浓度为1.5mol/L，2min氮气的浓度为1.2mol/L．
所以2小时内氮气的速率为v（N2）=
=0.15mol?L-1?min-1；
已知N2的转化率为a，而氮气的转化率与氢气的转化率相等，故H2的转化率为a，
故答案为：0.15mol?L-1?min-1；a；
（2）A．升高温度，化学反应速率加快，故a、b、C三容器5min时的正反应速率大小为：c＞b＞a，故A错误；
B．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故达到平衡时，a、b、c中N2转化率为a＞b＞c，故B正确；
C．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故5min时，a中反应未达平衡，b、c中的反应达到平衡状态，故C错误；
D．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动；反应后气体体积小于反应前，减小压强．平衡逆向移动，故将容器b中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态，可采取的措施有升温或减压，故D正确，
故答案为：BD；
（3）①N2（g）+O2（g）═2NO（g）：△H=+180.5kJ/mol
②4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）；△H=-905kJ/mol
③2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）；△H=-483.6kJ/mol，
①-
②+
③得N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol，
故答案为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol；
（4）铜与双氧水和氨水反应生成配合物，离子方程式为：Cu+4NH3?H2O+H2O2=[Cu（NH3）4]2++4H2O+2OH-，
故答案为：Cu+4NH3?H2O+H2O2=[Cu（NH3）4]2++4H2O+2OH-；
（5）32g Cu2S，物质的量为：
=0.2mol，铜的化合价由+1价升高为+2价，故转移的电子数为：0.2×2=0.4mol，硫的化合价由-2价升高为+6价，故转移的电子数为：0.2×8=1.6mol，故共转移的电子数为0.4+1.6=2mol；
Cu2S：0.2mol，根据硫守恒可知：CuSO4：0.2mol，根据铜守恒可知：Cu（NO3）2：0.2mol；n（NO3-）=0.4mol，
硝酸被还原成等物质的量的NO和NO2，设NO和NO2的物质的量为x，则转移的电子数为：3x+x=4x=2，x=0.5mol，故硝酸的物质的量为：0.5+0.5+0.4=1.4mol，c（HNO3）=
=7mol?L-1，
故答案为：7．
所以2小时内氮气的速率为v（N2）=
| 1.5mol/L-1.2mol/L |
| 2min |
已知N2的转化率为a，而氮气的转化率与氢气的转化率相等，故H2的转化率为a，
故答案为：0.15mol?L-1?min-1；a；
（2）A．升高温度，化学反应速率加快，故a、b、C三容器5min时的正反应速率大小为：c＞b＞a，故A错误；
B．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故达到平衡时，a、b、c中N2转化率为a＞b＞c，故B正确；
C．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故5min时，a中反应未达平衡，b、c中的反应达到平衡状态，故C错误；
D．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动；反应后气体体积小于反应前，减小压强．平衡逆向移动，故将容器b中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态，可采取的措施有升温或减压，故D正确，
故答案为：BD；
（3）①N2（g）+O2（g）═2NO（g）：△H=+180.5kJ/mol
②4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）；△H=-905kJ/mol
③2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）；△H=-483.6kJ/mol，
①-
| 1 |
| 2 |
| 3 |
| 2 |
故答案为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol；
（4）铜与双氧水和氨水反应生成配合物，离子方程式为：Cu+4NH3?H2O+H2O2=[Cu（NH3）4]2++4H2O+2OH-，
故答案为：Cu+4NH3?H2O+H2O2=[Cu（NH3）4]2++4H2O+2OH-；
（5）32g Cu2S，物质的量为：
| 32 |
| 160 |
Cu2S：0.2mol，根据硫守恒可知：CuSO4：0.2mol，根据铜守恒可知：Cu（NO3）2：0.2mol；n（NO3-）=0.4mol，
硝酸被还原成等物质的量的NO和NO2，设NO和NO2的物质的量为x，则转移的电子数为：3x+x=4x=2，x=0.5mol，故硝酸的物质的量为：0.5+0.5+0.4=1.4mol，c（HNO3）=
| 1.4 |
| 0.2 |
故答案为：7．
点评：本题考查化学反应速率及化学平衡计算、热化学方程式的书写、氧化还原反应的相关计算等，题量很大，难度较大．
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举一反三期末百分冲刺卷系列答案
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| B、溶液3中含有Al3+ |
| C、溶液4含有三种阳离子，分别是H+、Na+、K+ |
| D、试剂①是NaCl，试剂④是H2SO4 |
已知某粒子的质子数，则可确定的（ ）
| A、中子数 | B、最外层电子数 |
| C、核电荷数 | D、相对原子质量 |