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在合成氨的反应中：N
(g)+3H
(g)
2NH
(g) △H < 0 ，可以提高氢气的转化率的措施是 （ ）
A．延长反应时间
B．充入过量的氢气
C．充入过量的氮气
D．升高温度
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C
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化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．
I．氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景．现用氢氧燃料电池进行如图实验（图中所用电极均为惰性电极）：
（1）对于氢氧燃料电池中，下列表达不正确的是
CD
CD
A．a电极是负极，OH
-
移向负极
B．b电极的电极反应为：O
2
+2H
2
O+4e
-
=4OH
-
C．电池总反应式为：2H
2
+O
2
点燃
.
2H
2
O
D．电解质溶液的pH保持不变
E．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
（2）上图装置中盛有100mL、0.1mol?L
-1
AgNO
3
溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，则此时上图装置中溶液的pH=
1
1
（溶液体积变化忽略不计）
II氢气是合成氨的重要原料．工业上合成氨的反应是：N
2
（g）+3H
2
（g）?2NH
3
（g）△H=-92.20kJ?mol
-1
．
（1）下列事实中，不能说明上述可逆反应已达到平衡的是
②③
②③
（填序号）
①单位时间内生成2n mol NH
3
的同时生成3n mol H
2
②单位时间内生成n mol N-H的同时生成n mol N≡N
③用N
2
、H
2
、NH
3
的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1：3：2
④N
2
、H
2
、NH
3
的体积分数不再改变
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
（2）已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行，测得如下数据：
时间（h）
物质的量（mol）
0
1
2
3
4
N
2
1.50
n
1
1.20
n
3
1.00
H
2
4.50
4.20
3.60
n
4
3.00
NH
3
0
0.20
N
2
1.00
1.00
根据表中数据计算：
①反应进行到2小时时放出的热量为
27.66kJ
27.66kJ
②此条件下该反应的化学平衡常数K=
4
27
4
27
（保留两位小数）
③反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N
2
、H
2
和NH
3
各1.00mol，化学平衡将向
正反应
正反应
方向移动（填“正反应”或“逆反应”、“不移动”）．
氢气是合成氨的重要原料．工业上合成氨的反应是：N
2
（g）+3H
2
（g）
催化剂
.
高温高压
2NH
3
（g）；△H=-92.2kJ?mol
-1
（1）下列事实中，不能说明上述可逆反应已经达到平衡的是
③④
③④
．
①N
2
、H
2
、NH
3
的体积分数不再改变
②单位时间内生成2n molNH
3
的同时生成3n molH
2
O
③单位时间内生成3n molN-H键的同时生成n mol N≡N
④用N
2
、H
2
O、NH
3
的物质的量浓度变化表示的反应速度之比为1：3：2
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
（2）已知合成氨反应在某温度下2.00L的密闭容器中进行，测得如下数据：
时间（h）
物质的量（mol）
0
1
2
3
4
N
2
1.50
n
1
1.20
n
3
1.00
H
2
4.50
4.20
3.60
n
4
3.00
NH
3
0.00
0.20
n
2
1.00
1.00
根据表中数据计算：
①0～1小时内N
2
的平均反应速度率为
0.0500
0.0500
mol?L
-1
?h
-1
②此温度下该反应的化学平衡常数K=
0.15
0.15
保留两位小数）．
③反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N
2
、H
2
O、NH
3
各1mol，化学平衡向
正反应
正反应
方向移动（填“正反应”或“逆反应”或“不移动”）．
氮元素及其化合物在国防科学技术生产中有重要应用．
（1）写出实验室制NH
3
的化学反应方程式
．
（2）工业合成氨的原料是氮气和氢气．氮气是从空气中分离出来的，氢气的来源是水和碳氢化合物，写出以天然气为原料制取氢气的化学反应方程式
．
（3）在合成氨的原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：CO（g）+H
2
O（g）?CO
2
（g）+H
2
（g）△H＜0，反应达到平衡后，为提高CO的转化率，可采取的措施有
，已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化率超过90%，则起始物中，c（H
2
O）﹕c（CO）不低于
，
（4）在容积为2L容器中发生反应CO（g）+H
2
O（g）?CO
2
（g）+H
2
（g），已知c（CO）与反应时间t变化曲线Ⅰ，若在t
0
时刻将容器的体积扩大至4L，请在图1中绘出c（CO）与反应时间t变化曲线Ⅱ．
（5）工业上尿素CO（NH
2
）
2
由CO
2
和NH
3
在一定条件下合成，其化学反应方程式为
．
（6）合成尿素，当氨碳比
n(N
H
3
)
n(C
O
2
)
=4，CO
2
的转化率随时间的变化关系如图2所示．
①A点的逆反应速率v
逆
（CO
2
）
B点的正反应速率为v
正
（CO
2
）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②NH
3
的平衡转化率为
．
如图是工业生产硝酸的流程．
合成塔中内置铁触媒，氧化炉中内置Pt-Rh合金．请回答下列问题：
（1）1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨．2007年格哈德?埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如下：
分别表示N
2
、H
2
、NH
3
．图⑤表示生成的NH
3
离开催化剂表面，图②和图③的含义分别为
，
．
（2）已知N≡N的键能是946kJ?mol
-1
，H-H的键能为436kJ?mol
-1
，N-H的键能为393kJ?mol
-1
，写出合成塔中发生反应的热化学方程式
．
（3）已知4NH
3
（g）+3O
2
（g）═2N
2
（g）+6H
2
O（g）△H=-1266.8kJ?mol
-1
；
4NH
3
（g）+5O
2
（g）═4NO（g）+6H
2
O（g）△H=-905.8kJ?mol
-1
；
则热化学方程式N
2
（g）+O
2
（g）═2NO（g）△H=
kJ?mol
-1
．
（4）吸收塔中通入空气的目的是
．
关 闭
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(g)+3H(g)
2NH
(g) △H < 0 ，可以提高氢气的转化率的措施是 （ ）
(g)+3H(g)2NH(g) △H < 0 ，可以提高氢气的转化率的措施是 （ ）
化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．
分别表示N2、H2、NH3．图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②和图③的含义分别为