题目内容
14．
工业合成氨的反应为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0某实验将3.0mol N2（g）和4.0mol H2（g）充入容积为10L的密闭容器中，在温度T1下反应．测得H2的物质的量随反应时间的变化如图所示．（1）反应开始3min内，H2的平均反应速率为0.080mol/（L•min）；
（2）该条件下合成氨反应的化学平衡常数K=2.0×102 （L/mol）2（结果保留2位有效数字）
（3）仅改变温度为T2（ T2小于TI）再进行实验，请在答题卡框图中画出H2的物质的量随反应时间变化的预期结果示意图．
（4）若某温度时，N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）的K=0.5．
该温度下，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应v（N2）正=v（N2）逆（填“＞”、“＜”、“=”或“不能确定”）
（5）已知：工业合成氨时，合成塔中每产生1mol NH3，放出46.1kJ的热量，N≡N的键能为945.8kJ/mol，H-H的键能为436.0kJ/mol，则断开1mol N-H键所需的能量是391kJ
（6）氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料．电池的总反应为：4NH3（g）+3O2（g）═2N2（g）+6H2O（g）．则该燃料电池的负极反应式是2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O．
分析 （1）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率；
（2）计算平衡时各物质的浓度，根据平衡常数表达式计算；
（3）画图要点：①T1→T2，降低温度，则反应速率减小，单位时间内消耗氢气的物质的量减小，达到平衡时间增大；②由于正反应是放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，则平衡时氢气的物质的量减小；
（4）根据Qc可K得大小关系来判断反应的方向；
（5）①计算生成2mol氨气放出的热量，注明物质的聚集状态与反应热书写热化学方程式；
②反应热=反应物总键能-生成物总键能；
（6）原电池负极发生氧化反应，氨气在负极失去电子，碱性条件下生成氮气与水．
解答 解：（1）反应开始3min内，氢气的物质的量1.6mol，则v（H2）=$\frac{4.0m-1.6mol}{10L×3min}$=0.080mol/（L•min），
故答案为：0.080mol/（L•min）；
（2）由图象可知，平衡时H2的浓度0.10 mol/L，则：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）
起始浓度（mol/L） 0.30 0.40 0
转化浓度（mol/L） 0.10 0.30 0.20
平衡浓度（mol/L） 0.20 0.10 0.20
K=$\frac{0．{2}^{2}}{0.2×0．{1}^{3}}$=2.0×102 （L/mol）2；
故答案为：2.0×102 （L/mol）2；
（3）T1→T2，降低温度，则反应速率减小，单位时间内消耗氢气的物质的量减小，达到平衡时间增大；由于正反应是放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，则平衡时氢气的物质的量减小，则图象为：
，
故答案为：；
（4）在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应Qc=$\frac{（\frac{2}{0.5}）^{2}}{\frac{2}{0.5}×（\frac{1}{0.5}）^{3}}$=0.5=K，所以
平衡不移动，故v（N2）正=v（N2）逆，故答案为：=；
（5）生成2mol氨气放出的热量为46.1kJ×2=92.2kJ，反应热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol，故答案为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol；设断开1mol N-H键所需的能量是xkJ，则945.8kJ/mol+3×436.0kJ/mol-6×xkJ/mol=-92.2kJ/mol，解得x=391，
故答案为：391；
（6）原电池负极发生氧化反应，氨气在负极失去电子，碱性条件下生成氮气与水，负极电极反应式为：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O，
故答案为：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O．
点评 本题考查化学平衡、速率的计算、反应热的计算，明确三段法计算及物质的量之比等于体积之比的关系即可解答，题目难度不大．
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新辅教导学系列答案
阳光同学一线名师全优好卷系列答案2CO2（g）+6H2（g） CH3CH2OH（g）+3H2O（g）①298K时，K1=2.95×1011
2CO（g）+4H2（g） CH3CH2OH（g）+H2O（g）②298K时，K2=1.71×1022
（1）条件相同时，反应①与反应②相比，转化程度更大的是②．
（2）在一定压强下，测得反应①的实验数据如表：
| 温度（K） CO2转化率（%） n（H2）/n（CO2） | 500 | 600 | 700 | 800 |
| 1.5 | 45 | 33 | 20 | 12 |
| 2 | 60 | 43 | 28 | 15 |
| 3 | 83 | 62 | 37 | 22 |
①温度升高，K值减小（填“增大”“减小”或“不变”）．
②提高氢碳比[n（H2）/n（CO2）]，对生成乙醇有利（填“有利”或“不利”）．
| A． | 1 | B． | 2 | C． | 6.02×1023 | D． | 1.204×1024 |
AQI指数上升的主要污染源，因此，对燃煤烟气和汽车尾气进行脱硝、脱碳和脱硫等处理，可实现绿色环保、节能减排等目的，汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为：2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO（g）△H＜0，一定条件下用气体传感器测得该反应在不同时间的NO和CO的浓度如下表
| 时间/s | c（NO）/mol•L-1 | c（CO）/mol•L-1 |
| 0 | 1.00×10-3 | 3.60×10-3 |
| 1 | 4.50×10-4 | 3.05×10-3 |
| 2 | 2.50×10-4 | 2.85×10-3 |
| 3 | 1.50×10-4 | 2.75×10-3 |
| 4 | 1.00×10-4 | 2.70×10-3 |
| 5 | 1.00×10-4 | 2.70×10-3 |
A．增大压强 B．上高温度C．加催化剂 D．降低温度
（2）前2 s内的平均反应速率v（CO2）=3.75×10-4mol/（L•s），CO平衡转化率为25%
（3）该反应的平衡常数K为5000
（4）在恒温密闭容器中充入CO、NO气体，下列图象如图能正确表面可逆反应达到平衡状态的是BD
（5）①已知
| 化学式 | 电离常数 |
| H2SO3 | K1=1.3×10-2，K2=6.2×10-8 |
| H2CO3 | K1=4.3×10-7，K2=5.6×1011 |
A．HCO3-、HSO3-
B．HCO3-、SO32-
C HCO3-、H2SO3
D．HSO3-、CO32-
②等物质量浓度的5种溶液：
a．NH4Cl
b．（NH4）2SO4
c．（NH4）2CO3
d．NH4Al（SO4）2
e．CH3COONH4．
c（NH4+）由大到小的顺序是b＞c＞d＞a＞e（填字母）
（6）设计如图装置模拟传感器测定CO与NO的反应原理．
①铂丝电极为正极（填“正极”或“负极”）
②负极反应式为CO+O2--2e-=CO2．
（1）已知2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）是工业制硫酸的关键反应．如图1为不同温度（T1、T2）下SO2的转化率随时间的变化曲线．
①T1＞（填“＞”“＜”或“=”）T2，判断的依据是温度越高反应速率越快，达到化学平衡的时间越短；该反应为放（填“放”或“吸”）热反应，判断的依据是温度升高时平衡向吸热方向移动，SO2的转化率减小．
②如表为一定温度和压强下，4种投料比[n（SO2）：n（O2）]分别为2：18、4：15、7：11和8：10时SO2的平衡转化率．
| 投料比 | a | b | c | d |
| SO2平衡转化率/% | 97.1 | 96.8 | 95.8 | 90.0 |
ii．投料比为8：10时，平衡混合气体中SO3体积分数为50%．
（2）钠碱循环法吸收硫酸厂尾气中的SO2并将其转化为硫酸的工艺如图2：
①吸收池中发生反应的离子方程式是SO2+SO32-+H2O=2HSO3-．
②电解池的构造示意图如图3：
i．在图中标示出b区的Na+和HSO3-的移动方向．
ii．请结合生成H2SO4的电极反应式说明c区除得到浓的硫酸外，还会得到什么物质：SO2．
2010年亚运会在我国广州成功举办，整个亚运会体现了环保理念．| A． | p （Ne）＞p （H2）＞p （O2） | B． | p （O2）＞p （Ne）＞p （H2） | C． | p （H2）＞p （O2）＞p （Ne） | D． | p （H2）＞p （Ne）＞p （O2） |
| A． | 橙花醛不能与Br2发生加成反应 | |
| B． | 橙花醛能发生银镜反应 | |
| C． | 1 mol橙花醛最多可以与2 mol H2发生加成反应 | |
| D． | 橙花醛是乙烯的同系物 |