题目内容
氨是重要的氮肥，是产量较大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术称为哈伯法，是德国人哈伯在1905年发明的，其合成原理为：
N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1
他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。试回答下列问题：
(1)合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是________。
| A．采用较高压强 |
| B．采用500 ℃的高温 |
| C．用铁触媒作催化剂 |
| D．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，剩余N2和H2循环到合成塔 |
(2)下图是实验室模拟工业合成氨的简易装置，简述检验有氨气生成的方法：
_________________________________________________________________。
(3)在298 K时，将10 mol N2和30 mol H2通入合成塔中，放出的热量小于924kJ，原因是______________________________
(4)1998年希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides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化学合成氨。其
实验装置如下图，则其阴极的电极反应式为____________________________。
(1)AD
(2)用湿润的红色石蕊试纸放在管口处，若试纸变蓝则说明有氨气生成
(3)该反应是可逆反应，10 mol N2与30 mol H2不可能完全反应，所以放出的热量小于10×92.4 kJ＝924 kJ
(4)N2＋6H＋＋6e－=2NH3
解析
一线名师提优试卷系列答案
阳光试卷单元测试卷系列答案已知CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－130.9 kJ·mol－1
(1)现将0.8 mol CO2和2.4 mol H2充入容积为20 L的密闭容器中发生上述反应，下列说法正确的是__________(填字母序号)。
| A．该反应在低温下能自发进行 |
| B．当容器内CO2气体体积分数恒定时，该反应已达平衡状态 |
| C．若其他条件不变，实验测得平衡常数：K(T1)＞K(T2)，则T1＜T2 |
| D．现有该反应的X、Y两种催化剂，X能使正反应速率加快约5×105倍、Y能使逆反应速率加快约8×106倍(其他条件相同)，故在生产中应该选择X为催化剂更合适 |
①若反应延续至70 s。请在图1中用实线画出25 s至70 s的反应进程曲线。
②某化学兴趣小组采用实验对比法分析改变实验条件对该反应进程的影响，每次只改变一个条件，并采集反应进程中CO2的浓度变化，在原有反应进程图像上绘制对应的曲线。实验数据如下表：
| 实验 编号 | CO2起始 浓度/mol·L－1 | 反应温 度/℃ | 反应压 强/kPa | 是否加入 催化剂 |
| A | 0.030 | 150 | 101 | 否 |
| B | 0.040 | 150 | 101 | 否 |
| C | 0.040 | 250 | 101 | 是 |
但是该小组负责绘制图线的学生未将曲线(虚线)绘制完整(见图2)，也忘记了注明每条曲线所对应改变的条件，请把每个实验编号与图2中对应曲线的字母进行连线。
实验编号 图2中字母
A a
B b
C c
甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100 L)，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g)……Ⅰ，CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①已知100°C时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示的平均反应速率为________。
②图中的p1________p2(填“<”“>”或“＝”)，100°C时平衡常数为________。
③在其他条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在压强为0.1 MPa条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)……Ⅱ。
④该反应的ΔH________0，ΔS________0(填“<”“>”或“＝”)。
⑤若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是________。
A．升高温度
B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大
D．再充入1 mol CO和3 mol H2
⑥为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下表空格中填入剩余的实验条件数据。
| 实验编号 | T(°C) | n(CO)/n(H2) | p(MPa) |
| ⅰ | 150 | ½ | 0.1 |
| ⅱ | ________ | ________ | 5 |
| ⅲ | 350 | ________ | 5 |
2C(g)＋2D(g) ΔH＝Q,2 min末达到平衡，生成0.8 mol D。
mol。若使平衡时各物质的物质的量浓度与原平衡相同，则还应该加入B________mol。在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g)，在一定温度进行如下反应：
A(g)
B(g)＋C(g) ΔH＝＋85.1 kJ·mol－1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：
| 时间t/h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 | 30 |
| 总压强p/100 kPa | 4.91 | 5.58 | 6.32 | 7.31 | 8.54 | 9.50 | 9.52 | 9.53 | 9.53 |
回答下列问题：
(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为____________。
(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为______________。平衡时A的转化率为__________，列式并计算反应的平衡常数K__________。
(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A)，n(总)＝____ mol，n(A)＝________ mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：a＝________。
| 反应时间t/h | 0 | 4 | 8 | 16 |
| c(A)/(mol·L－1) | 0.10 | a | 0.026 | 0.006 5 |
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律，得出的结论是________________________________，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为__________ mol·L－1。
（1）在固定体积的密闭容器中通入N2和H2，下列能说明达到平衡的是________。
| A．3v（N2）＝v（H2） |
| B．断裂1个N≡N的同时断裂6个N—H |
| C．N2、H2、NH3的物质的量之比是1∶3∶2 |
| D．容器内气体的压强不变 |
F．气体的平均相对分子质量不变
（2）在2 L的密闭容器中通入2 mol N2、8 mol H2，5 min时达到平衡，测得NH3的物质的量是2 mol，则平衡时c（H2）＝______________。
t ℃时，将2 mol SO2和1 mol O2通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中，发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 
2SO3(g)，2 min时反应达到化学平衡，此时测得反应物O2还剩余0.8 mol，请填写下列空白：
(1)从反应开始到化学平衡，生成SO3的平均反应速率为________；平衡时SO2转化率为________。
(2)下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是(填标号，下同)________。
| A．容器内压强不再发生变化 |
| B．SO2的体积分数不再发生变化 |
| C．容器内气体原子总数不再发生变化 |
| D．相同时间内消耗2n mol SO2的同时消耗n mol O2 |
(3)t2℃时，若将物质的量之比n(SO2)∶n(O2)＝1∶1的混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中，反应达到平衡时，混合气体体积减少了20%。SO2的转化率为________。
氨基甲酸铵常用于生产医药试剂、发酵促进剂、电子元件等，是一种可贵的氨化剂。某学习小组研究在实验室中制备氨基甲酸铵的化学原理。
（1）将体积比为2:1的NH3和CO2混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生反应并达到平衡：2NH3(g)＋CO2(g) 
NH2COONH4(s)
将实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表：
| 温度(℃) | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
| 平衡总压强(kPa) | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 | 24.0 |
| 平衡气体总浓度 (10－3mol/L) | 2.4 | 3.4 | 4.8 | 6.8 | 9.4 |
①上述反应的的焓变：?H 0，熵变?S 0（填“＞”、“＜”或“＝”）
根据表中数据，计算出25.0℃时2NH3(g)＋CO2(g)
NH2COONH4(s)的化学平衡常数K＝ 。③若从已达平衡状态的上述容器中分离出少量的氨基甲酸铵晶体，反应物的转化率将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）氨基甲酸铵极易水解：NH2COONH4＋2H2O
NH4HCO3＋NH3·H2O。该学习小组为亲身体验其水解反应，分别取两份制得的样品，将其溶于水中并配制成不同浓度的氨基甲酸铵溶液，绘制出c(NH2COO—)随时间（t）变化的曲线如图所示，若A、B分别为不同温度时测定的曲线，则 （填“A”或“B”）曲线所对应的实验温度高，判断的依据是 。
C分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)="0.100" mol/L、c(B )="0.200" mol/L及c(C )="0" mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如图所示。