题目内容

（10分）恒温下,a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
（1）若反应进行到某时刻t时，n（N2）="13" mol,n(NH3)=" 6" mol,a=       。
（2）反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8 L（标准状况下），其中NH3的含量（体积分数）为25%。计算平衡时NH3的物质的量是            。
（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比（写出最简整数比，下同），n(始)∶n(平)=_________。
（4）原混合气体中，a∶b=_________。  
（5）平衡混合气体中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) =             

解析

练习册系列答案
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（1）合成氨反应反应：N2（g）+3H2（g） 
高温、高压
催化剂
 2NH3（g）
若在恒温下增大体系的压强，平衡
向右
向右
（填“向左”“向右”或“不”）移动；使用催化剂反应的△H
不改变
不改变
（填“增大”“减小”或“不改变”）；
（2）已知：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-574kJ?mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-1160kJ?mol-1
则CH4直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：
CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ?mol-1
CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ?mol-1
．
（3）在25℃下，向浓度均为0.1mol?L-1的AlCl3和CuCl2混合溶液中加入过量的浓氨水，最后得到深蓝色溶液和白色沉淀，白色沉淀的化学式为
Al（OH）3
Al（OH）3
，生成该沉淀的离子方程式为
Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4++3H2O
Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4++3H2O
．
（4）在25℃下，将a mol?L-1的氨水与0.01mol?L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c（NH4+）=c（Cl-），则溶液显
中
中
性（填“酸”“碱”或“中”）．
恒温下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）
（1）若反应进行到某时刻t时，nt（N2）=13mol，nt（NH3）=6mol，则a=
16
16

（2）反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L（标况下），其中NH3的含量（体积分数）为25%．则平衡时NH3的物质的量为
8mol
8mol
．
（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比为
5：4
5：4
．
（4）平衡混合气体中，n（N2）：n（H2）：n（NH3）等于
3：3：2
3：3：2
．
氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．
（1）氢气燃烧热值高．实验测得，在常温常压下，1g H2完全燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量．则H2燃烧的热化学方程式为
H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（1）△H=-285.8kJ/mol
H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（1）△H=-285.8kJ/mol
．
（2）氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景．现氢氧燃料电池进行图1所示实验：
①氢氧燃料电池中，正极的电极反应式为
O2+2H20+4e-=4OH-
O2+2H20+4e-=4OH-
；
②右图装置中，某一铜电极的质量减轻3.2g，则a极上消耗的O2在标准状况下的体积为
0.56
0.56
L．
（3）氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化方程式如下：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol
①当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2、H2和NH3的量），反应速率与时间的关系如图2所示．图2中t1时引起平衡移动的条件可能是
增大压强
增大压强
，其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是
t2-t3
t2-t3
，若t0-t1，t1-t3，t3-t5这三段平衡常数分别用K1，K2，K3表示，那么K1，K2，K3的大小关系是
K1=K2＞K3
K1=K2＞K3
．
②若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，平衡
向左
向左
移动（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化剂反应的△H
不改变
不改变
（填“增大”、“减小”或“不改变”）．
温度为T℃时，将2a mol H2和 a mol N2放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%．则反应的平衡常数为
4
a2
（mol/L）-2
4
a2
（mol/L）-2
．
（2011?嘉兴模拟）（Ⅰ）氨是一种重要的化工原料，氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一．
（1）以天然气为原料制H2是合成氨的一条重要的路线．甲烷的部分氧化，其反应式如下：
①CH4（g）+
1
2
O2（g）=CO（g）+2H2（g）△H1=-35.6kJ?mol-1
试判断常温下，上述反应能否自发进行
能
能
（填“能”或“否”），有研究认为甲烷部分氧化的机理为：
②CH4（g）+2O2（g）=CO 2（g）+2H2O（g）△H2=-890.3kJ?mol-1
③CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H3=247.3kJ?mol-1
试结合反应①，确定下面热化学反应方程式中的△H值
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=
250.3
250.3
kJ?mol-1
（2）恒温下，向一个2L的密闭容器中充入1mol N2和2.6mol H2，反应过程中对NH3的浓度进行检测，得到的数据如下表所示：
时间/min 5 10 15 20 25 30
c（NH3）/（mol?L-1） 0.08 0.14 0.18 0.20 0.20 0.20
此条件下，该反应达到化学平衡时，氮气的浓度为
0.4mol/L
0.4mol/L
．
（3）希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides用一种特殊的电解方法合成氨．即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气，分别通入到570℃的电解池中，用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）为介质，金属钯多晶薄膜做电极，转化率高达78%．其实验装置如右图．阴极的电极反应式
N2+6e-+6H+=2NH3
N2+6e-+6H+=2NH3
．
（4）用标准盐酸标定某氨水的浓度时应该选择下列哪种指示剂最好
A
A
．
A．甲基橙        B．石蕊       C．酚酞
（Ⅱ） pC类似pH，是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值，如溶液中某溶质的浓度为：1×10-3mol?L-1，则pC=-lg（1×10-3）=3．某温度下，H2CO3溶液的pC-pH关系如图．

请回答下列问题：
（1）pH=2～4时，H2CO3溶液中主要存在的离子为
H+、HCO3-
H+、HCO3-
；
（2）求此温度下H2CO3?H++HCO3-的电离平衡常数
10-6mol/L
10-6mol/L
；
（3）能够抵抗外来少量酸碱的影响、保持自身 pH变化不大的溶液，称之为缓冲溶液．如浓度均为0.1mol?L-1的NaHCO3和Na2CO3混合溶液就是一种缓冲溶液，加入少量酸或碱，由于平衡HCO3-?H++CO32-移动，溶液中H+浓度变化不大．根据上述信息，确定氨水和氯化铵的混和溶液能不能形成缓冲溶液
能
能
．

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