题目内容
科学家一直致力于“人工固氨”的新方法研究。目前合成氨技术原理为：N2(g) +3H2(g) 
2NH3(g)+92.4 kJ/mol673K，30MPa下，上述合成氨反应中n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如右图所示。
（1）下列叙述正确的是
A．点a的正反应速率比点b的大
B．点c处反应达到平衡
C．点d和点e处的n (N2)相同
D．773K，30MPa 下，反应至t2时刻达到平衡，则n(NH3)比图中e点的值大
（2）在容积为2.0 L恒容得密闭容器中充入0.80 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，673K、30MPa下达到平衡时，NH3的体积分数为20%。该条件下，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数值为：___。
（3）K值越大，表明反应达到平衡时( )。
A. H2的转化率一定越高 B．NH3的产量一定越大
C．正反应进行得越完全 D．化学反应速率越大
（4）1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+），实现了高温、常压下高转化率的电解合成氨。其实验装置如图。阳极的电极反应为：H2-2e→2H+，则阴极的电极反应为：_____________。
（本题共8分）（1）AC（2分）（2）K＝16/15(或1.07或1.1)（2分）
（3）C（2分） （4）N2+6H+ +6e→2NH3(2分)
解析试题分析：（1）A、a点反应物的浓度大于b点，浓度越大反应速率越快，故a点反应速率更大，A正确；B、点c之后氢气的物质的量继续减小，可逆反应未达到平衡状态，反应向正反应方向进行，故B错误；C、d、e对应氢气、氨气的物质的量不变，可逆反应处于平衡状态，点d和点e处的n(N2)相同，故C正确；D、该反应正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，氨气的物质的量减小，故D错误，答案选AC。
（2）令平衡时转化的氮气的物质的量浓度为x，则：
N2（g）+ 3H2（g）2NH3（g）
起始浓度（mol/L） 0.4 0.8 0
转化浓度mol/L） x 3x 2x
平衡浓度mol/L） 0.4－x 0.8－3x 2x
所以
＝20%
解得x＝0.1
因此该温度下平衡常数K＝
＝
＝1.07
（3）A、氢气的转化率与氮气、氢气的投入量等有关，K值大，氢气转化率不一定高，故A错误；B、氨气的产率与与氮气、氢气的投入量等有关，K值大，氨气的产量不一定大，故B错误；C、K值越大，表示反应正向进行的程度大，即正反应进行得越完全，故C正确；D、K值越大，表示反应正向进行的程度大，但该温度下不一定反应发生，反应速率不一定大，故D错误，答案选C。
（4）电解池的阴极发生得电子的还原反应，在合成氨反应中，氮气得电子，所以阴极电极反应为N2+6H+ +6e－→2NH3。
考点：考查外界条件对反应速率、平衡状态的影响；平衡常数的计算以及应用；图像识别以及电极反应式的书写等
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案
I．设反应①Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1。反应 ②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2，在不同温度下，K1、K2的值如下：
| T(K) | K1 | K2 |
| 973 | 1.47 | 2.36 |
| 1173 | 2.15 | 1.67 |
（1）现有反应③CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)，这是一个 (填“吸”或“放”)热反应，要使平衡③向右移动，可采取的措施有 (填序号)。A．缩小反应容器容积
B．扩大反应容器容积
C．降低温度
D．升高温度
E．使用合适的催化剂
F．设法减少CO的量
（2）若反应Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g)在温度T1下进行；Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)在温度T2下进行，已知T1＞T2，且c(CO2)＞c(H2O)(其他条件均相同)，则两者的反应速率 (填序号)。A．前者大 B．后者大 C．一样大 D．无法判断
II．（1）钢铁的表面发蓝、发黑处理是常用的防腐方法。请配平主要反应的方程式：
□Na2FeO2+□NaNO2+□H2O=□NaFeO2+□NH3↑+□NaOH
（2）钢铁经冷、浓HNO3处理后“钝化”能达到防腐目的，不同浓度的HNO3与铁反应的还原产物很复杂，其分布曲线如图。
①图示可知，分析HNO3与铁反应的规律是 。
②工业上一般不用冷浓硝酸进行铁表面处理，其可能的原因是 。
（3）金属(M)的腐蚀是因为发生反应：M-ne-→Mn+，除了上述表面处理的方法外，下列方法也能起到防腐作用的是 (填字母编号)
A．在铁中掺入铬等金属制成不锈钢
B．在铁制品表面镀锌
C．提高铁中含碳量，制成生铁
D．将水库铁闸门与直流电源的负极相连
2Cl2+2H2O，可实现氯的循环利用。
（甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料，它广泛用于有机合成、医药、农药、涂料、染料、汽车和国防等工业中。工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：
CO(g)
2H2(g)
CH3OH(g)Q
下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。
| 温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
（1）判断反应达到平衡状态的依据是（ ）
A．混合气体的密度不变
B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
（2）由表中数据判断Q 0 （填“＞”、“
”或“＜”），要提高CO转化率，可采取的措施是（ ）
A．加入催化剂 B．充入CO C．充入H2 D．升温
（3）某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得c
mol／L，则以CH3OH表示的反应速率v
mol /(L·min)，CO的转化率为 。
（4）原料CO和H2可以由C和H2O反应制取，涉及的反应方程式如下：
C(s)
CO2(g) 
2CO(g) 平衡常数K1C(s)
H2O(g) CO(g)H2(g) 平衡常数K2CO(g)
H2O(g) H2(g)CO2(g) 平衡常数K3则K1、K2、K3之间的关系是： 。
铅及其化合物工业生产及日常生活具有非常广泛的用途。
（1）瓦纽科夫法熔炼铅，其相关反应的热化学方程式如下:
2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g) ΔH=" a" kJ/mol
PbS(s)+2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g) ΔH=" b" kJ·mol-1
PbS(s)+PbSO4(s)=2Pb(s)+2SO2(g) ΔH=" c" kJ·mol-1
反应3PbS(s) + 6O2(g) = 3PbSO4(s) ΔH="kJ" ·mol-1(用含a,b ,c的代数式表示)。
（2）还原法炼铅，包含反应PbO(s)+CO(g) 
Pb(s) + CO2(g) ΔH，该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表
| 温度 | 300 | 727 | 1227 |
| lgK | 6.17 | 2.87 | 1.24 |
①该还原反应的△H0(选填:“>”“<”“=”)。
②当IgK=1且起始时只通入CO(PbO足量)，达平衡时，混合气体中CO的体积分数为 。
（3）引爆导弹、核武器的工作电源通常Ca/PbSO4热电池，其装置如图所示，该电池正极的电极反应式为 。
（4）PbI2:可用于人工降雨。取一定量的PbI2固体，用蒸馏水配制成t℃饱和溶液，准确移取25.00mLPbI2饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH+(发生:2RH++PbI2=R2Pb+2H++2I-)，用250ml洁净的锥形瓶接收流出液，最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性，将洗涤液一并盛放到锥形瓶中(如图)。加入酚酞指示剂，用0.0025mol·L-1NaOH溶液滴定，当达到滴定终点时，用去氢氧化钠溶液20.00mL。可计算出t℃时PbI2 Ksp为 。
（5）铅易造成环境污染，水溶液中的铅存在形态主要有6种，它们与pH关系如图所示，含铅废水用活性炭进行处理，铅的去除率与pH关系如图所示。
①常温下，pH=6→7时，铅形态间转化的离子方程式为 。
②用活性炭处理，铅的去除率较高时，铅主要应该处于 (填铅的一种形态的化学式)形态。
（Ⅰ）铜铁及其化合物在日常生活中应用广泛，某研究性学习小组用粗铜（含杂质Fe）与过量氯气反应得固体A，用稀盐酸溶解A，然后加试剂调节溶液的pH后得溶液B，溶液B经系列操作可得氯化铜晶体，请回答：
（1）固体A用稀盐酸溶解的原因是 ；
（2）检验溶液B中是否存在Fe3+的方法是 ；
（3）已知元素在高价态时常表现氧化性，若在酸性CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，则生成CuCl的离子方程式是 ；
（Ⅱ）（1） 常温下，某同学将稀盐酸与氨水等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：
| 实验编号 | 氨水物质的量浓度 (mol·L－1) | 盐酸物质的量浓度 (mol·L－1) | 混合溶液 pH |
| ① | 0.1 | 0.1 | pH=5 |
| ② | C | 0.2 | pH=7 |
| ③ | 0.2 | 0.1 | pH＞7 |
请回答:从第①组情况分析，该组所得混合溶液中由水电离出的c(H+)＝ mol·L－1；从第②组情况表明，C 0.2 mol·L－1（选填“>”、“<”或“＝”）；从第③组情况分析可知，混合溶液中c(NH4+)
c(NH3·H2O)（选填“>”、“<”或“＝”）。
（2）写出以下四组溶液NH4+离子浓度由大到小的顺序 > > > （填选项编号）。
A．0.1mol·L－1NH4Cl
B．0.1mol·L－1NH4Cl和0.1mol·L－1NH3·H2O
C．0.1mol·L－1NH3·H2O
D．0.1mol·L－1NH4Cl和0.1mol·L－1HCl
3C(g) ＋ D(s)，反应达到平衡时C的浓度为1.2 mol/L.