题目内容
（1）以N2和H2为原料合成氨气。已知：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)；△H= -92.4 kJ/mol，①合成氨工业中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解释的是（填选项序号）_______。
a．用铁触媒加快化学反应速率
b．采用较高压强（20 MPa~50 MPa）
c．将原料气中的少量CO等气体净化除去
d．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
②一定温度下，在密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2并发生反应。
a．若容器容积恒定，达到平衡时气体的压强为原来的7/8，N2的转化率为а1，此时，反应放热为_________kJ；
b．若容积为4L，当进行到第4分钟时达到平衡，生成NH3为1.0 mol，则从开始到达平衡时NH3的平均速率v(NH3)=_________。
c．若容器压强恒定，则达到平衡时，容器中N2的转化率为а2，则а2_______а1（填“＞、＜或＝”）。
（2）以氨气、空气为主要原料制硝酸。
①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是______________________。
②硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。
a．催化还原法：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。
已知：
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） △H=－483.6kJ/mol
N2（g）+2O2（g）=2NO2（g） △H=+67.7kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是___________________。
b．碱液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.1mol，则反应的离子方程式是_______________。
（3）随着对合成氨研究的发展，希腊科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨（装置如图）。钯电极A是电解池的_______极（填“阳”或“阴”），该极上的电极反应式是__________________ 。
（2）①4NH3＋5O2
4NO＋6H2O；②4H2(g)＋2NO2(g)==N2(g)＋4H2O(g) =－1034.9 kJ/mol；2NO2＋CO32－==NO3－＋NO2－＋CO2（3）阴；N2＋6H+ + 6e- ＝2NH3
（15分）氨气是一种重要的化工原料，大量用于制造尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸，在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料等。请回答下列问题：
（1）氨气是工业制备硝酸的重要原料，已知下列三个热化学方程式：
① N2 (g)+ 3H2 (g)
2NH3 (g) △H1
② 4NH3(g) +5O2 (g)＝ 4NO(g) +6H2O(l) △H2
③ N2 (g)+ O2 (g)＝ 2NO (g) △H
能否应用△H1和△H2表示△H？
若能用△H1和△H2表示△H，则写出△H= ；若不能，说明理由：
。
（2）在相同的温度下，容积相等的两个恒容密闭容器（编号分别为a和b）中，一定量的氮气和氢气发生下列可逆反应：
N2(g) ＋ 3H2(g) 2NH3(g) △H＝－92.4 kJ/mol
实验测得反应起始时各物质的物质的量及平衡时放出的热量如下表：
| 容器编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 平衡时反应 | ||
| N2 | H2 | NH3 | ||
| a | 1 | 3 | 0 | 23.1 |
| b | 2 | 6 | 0 | 未知（用E表示） |
①反应a和反应b的氢气转化率相同
②利用已知数据可以计算反应b的平衡常数
③利用已知数据可以计算反应b放出的能量E
④平衡时a、b两个反应的氨气体积分数为1:1
（3）温度为400℃、压强为30Mpa的情况下，密闭容器中发生氢气与氮气的合成氨反应：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H＜0 。氨气的物质的量[n(NH3)]和氢气的物质的量[n(H2)]随时间变化的关系如下图：
正反应速率最大的点是 （选填a、b、c、d中的一个或几个），氮气的物质的量[n(N2)]相等的两点是 （选填a、b、c、d中的两个）；保持其他条件不变，将温度改为600℃，在上图中画出反应达到平衡的过程中氨气的变化曲线。
（4）工业合成氨用煤制备原料气氢气时，往往排放大量的二氧化碳。实际工业生成中可利用二氧化碳联合生产二甲醚（CH3OCH3），一定条件下，在容积固定的密闭设备中发生反应：
2CO2(g)＋6H2(g)
CH3OCH3(g)＋3H2O(g) △H＜0两个密闭恒容容器中在温度均为T且保持不变的情况下进行上述反应，一段时间后测得两个容器中有关数据及正逆反应速率关系如下表：
| 容器 | c(CO2) /mol·L－1 | c(H2) /mol·L－1 | c(CH3OCH3) /mol·L－1 | c(H2O) /mol·L－1 | v (正)和v (逆)比较 |
| 容器I | 1.0×10－2 | 1.0×10－2 | 1.0×10－4 | 1.0×10－4 | v (正)＝v (逆) |
| 容器II | 2.0×10－2 | 1.0×10－2 | 1.0×10－4 | 2.0×10－4 | |
（15分）氨气是一种重要的化工原料，大量用于制造尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸，在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料等。请回答下列问题：
（1）氨气是工业制备硝酸的重要原料，已知下列三个热化学方程式：
① N2 (g)+ 3H2
(g) 
2NH3 (g) △H1
② 4NH3(g) +5O2 (g)＝ 4NO(g) +6H2O(l) △H2
③ N2 (g)+ O2 (g)＝ 2NO (g) △H
能否应用△H1和△H2表示△H？
若能用△H1和△H2表示△H，则写出△H= ；若不能，说明理由：
。
（2）在相同的温度下，容积相等的两个恒容密闭容器（编号分别为a和b）中，一定量的氮气和氢气发生下列可逆反应：
N2(g)
＋ 3H2(g)
2NH3(g) △H＝－92.4 kJ/mol
实验测得反应起始时各物质的物质的量及平衡时放出的热量如下表：
|
容器编号 |
起始时各物质物质的量/mol |
平衡时反应 |
||
|
N2 |
H2 |
NH3 |
||
|
a |
1 |
3 |
0 |
23.1 |
|
b |
2 |
6 |
0 |
未知（用E表示） |
下列说法正确的是 （填序号）
① 反应a和反应b的氢气转化率相同
②利用已知数据可以计算反应b的平衡常数
③利用已知数据可以计算反应b放出的能量E
④平衡时a、b两个反应的氨气体积分数为1:1
（3）温度为400℃、压强为30Mpa的情况下，密闭容器中发生氢气与氮气的合成氨反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
△H＜0 。
氨气的物质的量[n(NH3)]和氢气的物质的量[n(H2)]随时间变化的关系如下图：
正反应速率最大的点是 （选填a、b、c、d中的一个或几个），氮气的物质的量[n(N2)]相等的两点是 （选填a、b、c、d中的两个）；保持其他条件不变，将温度改为600℃，在上图中画出反应达到平衡的过程中氨气的变化曲线。
（4）工业合成氨用煤制备原料气氢气时，往往排放大量的二氧化碳。实际工业生成中可利用二氧化碳联合生产二甲醚（CH3OCH3），一定条件下，在容积固定的密闭设备中发生反应：
2CO2(g)＋6H2(g)
CH3OCH3(g)＋3H2O(g) △H＜0
两个密闭恒容容器中在温度均为T且保持不变的情况下进行上述反应，一段时间后测得两个容器中有关数据及正逆反应速率关系如下表：
|
容器 |
c(CO2) /mol·L－1 |
c(H2) /mol·L－1 |
c(CH3OCH3) /mol·L－1 |
c(H2O) /mol·L－1 |
v (正)和v (逆)比较 |
|
容器I |
1.0×10－2 |
1.0×10－2 |
1.0×10－4 |
1.0×10－4 |
v (正)＝v (逆) |
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容器II |
2.0×10－2 |
1.0×10－2 |
1.0×10－4 |
2.0×10－4 |
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容器I中的反应 (选填“是”或“否”)达到平衡状态，该反应在温度为T时的平衡常数K= 。表格内的空格处v(正)与v(逆)的大小关系是 。