题目内容

已知：N2（g）+3H2（g）2NH3(g)(正反应为放热反应)，2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）（正反应为放热反应）。

请回答下列问题：

（1）从影响化学反应速率和化学平衡的因素分析，要有利于NH3和SO3的生成，理论上应采取的措施是_________。实际生产中采取的措施是_________。

（2）在合成氨的工业生产中，要分离出氨，目的是_________；而合成SO3的过程中，不要分离出SO3，原因是_________。

解析：工业上合成SO3与合成氨的最大不同之处是该反应是在常压下进行的，原因是在常压下该反应向生成SO3的方向进行程度已经很大，采用高压虽能使平衡向生成SO3方向移动，但产生高压既需要动力又对反应容器耐压性有较高要求，综合生产成本和经济效益两方面因素，实际生产时，在常压下进行最合理。

答案：（1）高温、高压、催化剂  合成氨：高温、高压、催化剂；合成SO3：高温、常压、催化剂

（2）减小生成物的浓度，使平衡向生成NH3的方向移动  该反应向生成SO3的方向进行程度较大，达到平衡后SO2剩余量较少，故不需要分离SO3

练习册系列答案
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（1）根据你掌握的知识判断，下列说法正确的是
ABF
ABF
．
A．用新制备的Cu（OH）2悬浊液与病人尿液共热，可检验人尿液中是否含有葡萄糖
B．用量筒量取5.0ml．液体时俯视读数，会使液体体积小于5.0mL
C．用天平称量20.59某物质，砝码放在左盘，药品放在右盘
D．10%的硫酸和90%的硫酸等体积混合可配得50%的硫酸溶液
E．用灼烧闻气味的方法不能区别合成纤维和羊毛
F．紫外线、医用酒精能杀菌消毒，是因为使细菌的蛋白质性质改变
（2）将足量AgCl分别放入：①5ml水，②10ml 0.2mol?L-1 MgCl2溶液，③20ml 0.5mol?L-1 NaCl溶液，④40ml 0.1mol?L-1盐酸中溶解至溶液饱和，各溶液中Ag+的浓度分别为a、b、c、d，它们由大到小的排列顺序是
a＞d＞b＞c
a＞d＞b＞c
．
（3）已知：
N2（g）+3H2（（g）?2NH3（g）△H1=-92.4kJ/mol
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H2=-523.6kJ/mol
H2O（g）=H2O（l）△H3=-44.0kJ/mol
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的TiO2）表面与水发生反应生成氨气，试写出此反应的热化学方程式：
2N2（g）+6H20（1）=4NH3（g）+302（g）△H=+1650kJ/mol
2N2（g）+6H20（1）=4NH3（g）+302（g）△H=+1650kJ/mol
．
按要求作答：
（1）FeCl3水溶液呈酸性，原因是（用离子方程式表示）：
Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+
Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+
，实验室配制FeCl3溶液的方法是
Fe3+易水解，水解生成H+，配制溶液时，可加入盐酸抑制FeCl3水解，防止生成沉淀而导致溶液变浑浊．
Fe3+易水解，水解生成H+，配制溶液时，可加入盐酸抑制FeCl3水解，防止生成沉淀而导致溶液变浑浊．
．
（2）泡沫灭火剂中装有Al2（SO4）3溶液、NaHCO3溶液及起泡剂．写出使用时发生反应的离子方程式：
Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑
Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑
．
（3）火箭发射时可用肼（N2H4）为燃料，以二氧化氮作氧化剂，它们相互反应生成氮气和水蒸气．已知：N2（g）+2O2（g）═2NO2（g），△H=+67.7KJ?mol-1；N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O （g），△H=-534KJ?mol-1
则N2H4和NO2反应的热化学方程式为
2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1135，7KJ/mol
2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1135，7KJ/mol
．
（4）常温下，设pH 均为6的H2SO4和A12（SO4）3溶液中由水电离出的c（H+）分别为c1、c2，则
c1c2
=
1：100
1：100
．
（5）常温下，pH=13的Ba（OH）2溶液aL与PH=1的H2SO4溶液bL混合（混合后溶液体积变化忽略不计）．若所得混合溶液PH=12，则a：b=
11：9
11：9
．
自1913年工业合成氨投产以来，合成氨工业不断发展，氨又可以进一步制备硝酸，在工业上可进行连续生产．请回答下列问题：
（1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/molN2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol
写出氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式：
4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）△H=-905.0kJ/mol
4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）△H=-905.0kJ/mol
．
（2）某研究小组在673K、30MPa条件下，在体积为VL的密闭容器中进行反应：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），其n（H2）和n（NH3）随时间变化的关系如图所示．
下列叙述正确的是
AC
AC
．（填字母）
A．点a的正反应速率比点b的大
B．点c处反应达到化学平衡状态
C．若t3时由673K升至773K，则n（H2）将增大
D．t2、t3时刻，n（N2）不相等
（3）在一定温度和催化剂下，将6.4mol H2和2.4molN2混合于一个容积为4L的密闭容器中发生反应，在3min末时反应恰好达平衡，此时生成了1.6mol NH3．计算：（写出计算过程）①3min内以H2表示的化学反应速率；②该条件下的平衡常数？
Ⅰ、氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用．回答下列问题：
（1）氮元素原子的L层电子数为
5
5
；
（2）NH3与NaClO反应可得到肼（N2H4），该反应的化学方程式为
2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O
2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O
；
（3）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气．
已知：
①N2（g）+2O2（g）=N2O4（l）△H1=-19.5kJ?mol-1
②N2H4（l）+O2 （g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=-534.2kJ?mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式
2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1048.9KJ/mol
2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1048.9KJ/mol
；
（4）肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为
N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑
N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑
．
Ⅱ、一定质量的液态化合物XY2，在标准状况下的一定质量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为：XY2（l）+3O2（g）═XO2（g）+2YO2（g），冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672mL，密度是2.56g?L-1，则：
（1）反应前O2的体积是
672ml
672ml
．   
（2）化合物XY2的摩尔质量是
76g/mol
76g/mol
．
（3）若XY2分子中X、Y两元素的质量比是3：16，则X、Y两元素分别为
C
C
和
S
S
 （写元素符号）．
在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染．
（1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=-221.0kJ/mol
C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ/mol
尾气转化的反应之一：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=
 
．
（2）某研究性学习小组在技术人员的指导下，按下列流程探究某种催化剂在不同空燃比（空气与燃油气的质量比）条件下对汽车尾气的催化效果．
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①实验过程中除空燃比不同外，其他条件：汽车尾气的流速、
 
等必须相同．
②在一定条件下，测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如图1所示．空燃比约为
 
时，催化剂对汽车尾气的催化效果最好．
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（3）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如2图所示，该电池中电解质为氧化钇-氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动．
下列说法错误的是
 
．
A．负极的电极反应式为：CO+O2--2e-=CO2
B．工作时电极b作正极，O2-由电极a流向电极b
C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高．

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