题目内容

(1)某温度下体积为100 L的氨合成塔中（已知合成氨的反应为放热反应），测得各物质浓度(mol/L)的变化如表：根据表中数据计算0～2h 内N2的平均反应速率为__________。请用下表中适当的数据表示该反应的平衡常数表达式：______________。
(2)反应在4-5h之间，平衡向正方向移动，可能的原因是_________。（选填A～ F，下同）表中5-6h之间数值发生变化，可能的原因是________。
A.移走了氨气 B.降低温度 C.加压 D.增加氢气浓度 E.升高温度 F.增加氮气浓度
(3)将NH3通入到0.04 mol/L的FeCl3溶液中，要使溶液中Fe3+沉淀较完全（即Fe3+浓度降至原来的千分之一），则溶液的pH为_______[已知常温下，Fe(OH)3的溶度积常数Ksp=4×10-38]
(1)0. 15 mol/(L·h)；
(2)A；BF
(3)3
练习册系列答案
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（2009?中山模拟）工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：

（1）某温度下体积为200L的氨合成塔中，测得如下数据：
时间（h）浓度（mol/L） 0 1 2 3 4
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
根据表中数据计算0～2小时内N2的平均反应速率
0.15
0.15
mol?L-1?h-1
若起始时与平衡时的压强之比为a，则N2的转化率为
2（1-
1
a
）
2（1-
1
a
）
（用含a的代数式表示）
（2）希腊阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides，发明了一种合成氨的新方法（Science，2，Oct.1998，p98），在常压下，把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池，利用能通过氢离子的多孔陶瓷固体作电解质，氢气和氮气在电极上合成了氨，转化率达到78%，试写出电解池阴极的电极反应式
N2+6H++6e-═2NH3
N2+6H++6e-═2NH3

（3）氨气和氧气从145℃就开始反应，在不同温度和催化剂条件下生成不同产物（如图）：
4NH3+5O2?4NO+6H2O　 K1=1×1053（900℃）
4NH3+3O2?2N2+6H2O　  K2=1×1067（900℃）温度较低时以生成
N2
N2
为主，温度高于900℃时，NO产率下降的原因
生成NO的反应为放热反应，升高温度转化率下降
生成NO的反应为放热反应，升高温度转化率下降
．吸收塔中需要补充空气的原因
进一步与NO反应生成硝酸
进一步与NO反应生成硝酸
．
（4）尾气处理时小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂，此法运行费用低，吸收效果好，不产生二次污染，吸收后尾气中NOx的去除率高达99.95%．其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素反应生成CO2和N2请写出有关反应化学方程式
NO+NO2+H2O=2HNO2
NO+NO2+H2O=2HNO2
，
CO（NH2）2+2HNO2=CO2+2N2+3H2O
CO（NH2）2+2HNO2=CO2+2N2+3H2O
．

制取尿素 [CO(NH2)2]的反应：2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)

某温度下体积为10L的密闭容器中，测得各物质的物质的量数据如下：

物质的量mol

0min

2 min

3 min

4 min

NH3

2.0

1.4

n1

n1

CO2

1.0

0.7

n2

n2

H2O

0

0.3

n3[

n3

 

（1）根据表中数据计算0～2min内NH3的平均反应速率                    ，若起始时与平衡时的气体总压强之比为15/11，n1＝               mol。

（2）该温度下此反应的平衡常数表达式为                  

（3）下列各项能表示该反应达到平衡状态是             。

A．消耗NH3的物质的量与生成H2O的物质的量之比为2∶1

B．c(NH3)：c(CO2)：c(H2O)=2∶1∶1

C．气体密度不再变化

D．容器压强不再变化

 

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200 L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：

 

0 min

l min

2 min

3 min

4 min

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

 

根据表中数据得知0 min～2 min内N2的平均反应速率是_______，若3 min末N2的转化率为a，则此时H2的转化率为_______ (用含a的代数式表示)。

（2）今对合成氨反应进行如下研究：在容积均为10 L的a、b、c三个相同密闭容器中分别充入1 mol N2和3 mol 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5 min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5 min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=﹣905 kJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)； △H=﹣483.6 kJ/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200 mL的硝酸恰好与32 g 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_______mol·L﹣1。

 
（1）合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨的原理是：
△H <0，生产流程如图所示。
①X的化学式为____________；
②上图中条件选定的主要原因是（选填字母序号）______________；
A．升高温度、增大压强均有利于氨的合成
B．铁触媒在该温度时活性大
C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制
③ 改变反应条件，会使平衡发生移动。下图表示随条件改变，氨气的百分含量的变化趋势。当横坐标为压强时，变化趋势正确的是（选填字母序号）______________，当横坐标为温度时，变化趋势正确的是（选填字母序号）______________。
（2）某温度下体积为200L的氨合成塔中，测得如下数据
根据表中数据计算0～2小时内N2的平均反应速率______________mol·L-1·h-1若起始时与平衡时的压强之比为a，则N2的转化率为______________（用含a的代数式表示）若C3=1.200 mol·L-1，则该条件下反应
2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数______________。
（3）常温下氨气极易溶于水，其水溶液可以导电。
①用方程式表示氨气溶于水且显弱碱性的过程：________________；
②氨水中水电离出的c(OH-)_______10-7 mol·L-1（填写“＞”、“＜”或“＝”）；
③将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合后，溶液中离子浓度由大到小依次为___________。

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