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(7分) 科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
⑴目前合成氨的技术原理为：
该反应的能量变化如图所示。
①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是： 。（填“增大”、“减小”或“不变”）。
②将一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密闭容器中，在500℃、2×107Pa下达到平衡，测得N2为0.1 mol，H2为0.3 mol，NH3为0.1 mol。该条件下H2的转化率为 。
③欲提高②容器中H2的转化率，下列措施可行的是 。
A．向容器中按原比例再充入原料气 B．向容器中再充入惰性气体
C．改变反应的催化剂 D．液化生成物分离出氨
⑵1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传导H+），从而实现了高转化率的电解法合成氨。其实验装置如图所示。阴极的电极反应式为 。
⑶根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常 压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3和TiO2）表面与水发生下列反应：
进一步研究NH3生成量与温度关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下：
|
T/K |
303 |
313 |
323 |
|
NH3生成量/（10－6mol） |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
①合成反应的a_ 0。（填“大于”、“小于”或“等于”）
②已知
则
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（14分）（1）二氧化硫的催化氧化的过程如图所示，
其中a、c二步的化学方程式可表示为：
SO2+V2O5
SO3+ V2O4
4VOSO4+O22V2O5+4SO3。
该反应的催化剂是 （写化学式）
（2）压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为：SO2 7％，O2 11％，N2 82％)：
| 压强/MPa 温度/℃ | 0.1[ | 0.5 | 1 | 10 |
| 400 | 99.2% | 99.6% | 99.7% | 99.9% |
| 500 | 93.5% | 96.9% | 97.8% | 99.3% |
| 600 | 73.7% | 85.8% | 89.5% | 96.4% |
（3）550 ℃时，SO2转化为SO3的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如右图所示。将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 Ｌ密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10 M Pa。试计算反应2SO3
2SO2+O2 在550 ℃时的平衡常数K= 。
反应达平衡后，下列措施中能使n(SO3)/n(SO2)增大的是
A．升高温度 B．充入He(g)，使体系总压强增大
C．再充入2 mol SO2和1 mol O2 D．再充入1 mol SO2和1 mol O2
（4）SO3溶于水得到硫酸。在25°C下，将x mol·L-1的氨水与y mol·L-1的硫酸等体积混合，反应后溶液中显中性，则c（NH4+） 2 c（SO42-）（填“>”、“<”或“=”）；用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数 。 查看习题详情和答案>>
（14分）（1）二氧化硫的催化氧化的过程如图所示，
其中a、c二步的化学方程式可表示为：
SO2+V2O5
SO3+ V2O4
4VOSO4+O22V2O5+4SO3。
该反应的催化剂是 （写化学式）
（2）压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为：SO2 7％，O2 11％，N2 82％)：
|
压强/MPa 温度/℃ |
0.1[ |
0.5 |
1 |
10 |
|
400 |
99.2% |
99.6% |
99.7% |
99.9% |
|
500 |
93.5% |
96.9% |
97.8% |
99.3% |
|
600 |
73.7% |
85.8% |
89.5% |
96.4% |
当合成SO3的反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变SO2、O2和SO3的量），反应速率与时间的关系如图所示。图中t1 时引起平衡移动的条件可能是 其中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段时间是 。
（3）550 ℃时，SO2转化为SO3的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如右图所示。将2.0
mol SO2和1.0
mol O2置于5 Ｌ密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10
M Pa。试计算反应2SO3
2SO2+O2 在550 ℃时的平衡常数K=
。
反应达平衡后，下列措施中能使n(SO3)/n(SO2)增大的是
A．升高温度 B．充入He(g)，使体系总压强增大
C．再充入2 mol SO2和1 mol O2 D．再充入1 mol SO2和1 mol O2
（4）SO3溶于水得到硫酸。在25°C下，将x mol·L-1的氨水与y mol·L-1的硫酸等体积混合，反应后溶液中显中性，则c（NH4+） 2 c（SO42-）（填“>”、“<”或“=”）；用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数 。
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在1 L密闭容器中发生反应：4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g)
△H=－Q kJ·mol-1（Q>O），容器内部分物质的物质的量浓度如下表：
|
时间/浓度 |
c(NH3) (mol/L) |
c(O2 ) (mol/L) |
c(NO) (mol/L) |
|
起始 |
0.8 |
1.6 |
0 |
|
第2min |
0.6 |
a |
0.2 |
|
第4min |
0.3 |
0.975 |
0.5 |
|
第6min |
0.3 |
0.975 |
0.5 |
|
第8min |
0.7 |
1.475 |
0.1 |
|
第10min |
0.7 |
1.475 |
0.1 |
下列说法错误的是
A．反应在第2 min到第4min时，O2 的平均反应速率为0.1875 mol/(L·min)
B．反应在第2 min时改变了某一条件，该条件可能是使用催化剂或升高温度
C．第4 min时、第8 min时分别达到化学平衡，且平衡常数不相同
D．在开始反应的前2 min内，该反应的△H=－0.05Q kJ·mol-1
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其中a、c二步的化学方程式可表示为：
SO2+V2O5
SO3+ V2O4 4VOSO4+O2
2V2O5+4SO3。该反应的催化剂是 （写化学式）
（2）压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为：SO2 7％，O2 11％，N2 82％)：
| 压强/MPa 温度/℃ | 0.1[ | 0.5 | 1 | 10 |
| 400 | 99.2% | 99.6% | 99.7% | 99.9% |
| 500 | 93.5% | 96.9% | 97.8% | 99.3% |
| 600 | 73.7% | 85.8% | 89.5% | 96.4% |
（3）550 ℃时，SO2转化为SO3的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如右图所示。将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 Ｌ密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10 M Pa。试计算反应2SO3
2SO2+O2 在550 ℃时的平衡常数K= 。
反应达平衡后，下列措施中能使n(SO3)/n(SO2)增大的是
A．升高温度 B．充入He(g)，使体系总压强增大
C．再充入2 mol SO2和1 mol O2 D．再充入1 mol SO2和1 mol O2
（4）SO3溶于水得到硫酸。在25°C下，将x mol·L-1的氨水与y mol·L-1的硫酸等体积混合，反应后溶液中显中性，则c（NH4+） 2 c（SO42-）（填“>”、“<”或“=”）；用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数 。