题目内容

在一定温度时，将1mol A和2mol B放入容积为5 L的某密闭容器中发生如下反应：A(s)＋2B(g) C(g)＋2D(g)，经5 min后测得容器内B的浓度减少了

0.2 mol·L^－¹。下列叙述不正确的是

A．在5 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02 mol·L^－¹·min^－¹

B．5 min时，容器内D的浓度为0.2 mol·L^－¹

C．当容器内压强保持恒定时，该可逆反应达到平衡状态

D．5 min时容器内气体总的物质的量为3 mol

D

解析:

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（2013?日照一模）人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程．
I．最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）实验氮的固定一电解法合成氨，大大提高了氮气和氢气的转化率．
总反应式为：N₂（g）+3H₂（g）

2NH₃（g）
则在电解法合成氨的过程中，应将H₂不断地通入

极（填“阴”或“阳”）；向另一电极通入N₂，该电极的反应式为

N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃

N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃

．
II．据报道，在一定条件下，N₂在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，主要产物为NH₃，相应的反应方程式为：2N₂（g）+6H₂O（g）═4NH₃（g）+3O₂（g），△H=Q．
（1）上述反应的平衡常数表达式为

．
（2）取五份等体积N₂和H₂O的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入体积相同的恒玉密闭容器中，在温度不相同的情况下发生反应，反应相同时间后，测得氮气的体积分数φ（N₂）与反应温度T的关系曲线如图（1）所示，则上述反应的Q

0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）若上述反应在有人化剂的情况下发生，则如图（2）所示的a、b、c、d四条曲线中，能表示反应体系能量变化的是

（选填字母代号），图（2）中△H的绝对值为1530kJ?mol^-1．
III．目前工业合成氨的原理是：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-93.0kJ?mol^-1．
回答下列问题：
（1）结合II中的数据，则：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）的△H=

（2）在一定温度下，将1mol N₂和3mol H₂混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8mol．
①达平衡时，H₂的转化率α₁=

．
②在相同条件下，若起始时只将NH₃置于该容器中，达到平衡状态时NH₃的转化率为α₂，当α₁+α₂=1时，则起始时NH₃的物质的量n（NH₃）

人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程．据报道，常温、常压、光照条件下，N₂在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，生成的主要产物为NH₃，相应的热化学方程式为：
N₂（g）+3H₂O（l）?2NH₃（g）+

O₂（g）△H=+765.0kJ/mol．
Ⅰ．请在如图所示的坐标中画出上述反应在有催化剂和无催化剂两种情况下反应体系中的能量变化示意图，并进行标注（包括△H）．

Ⅱ．目前工业合成氨的原理是：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-93.0kJ/mol．
回答下列问题：
（1）氢气的燃烧热△H=

kJ/mol．
（2）在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应，下列能表示达到平衡状态的是

（填序号）．
a．混合气体的压强不再发生变化
b．混合气体的密度不再发生变化
c．反应容器中N₂、NH₃的物质的量的比值不再发生变化
d．单位时间内断开a个H-H键的同时形成3a个N-H键
e．三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
（3）在恒温恒容的密闭容器中，合成氨反应的各物质浓度变化曲线如图所示．请回答下列问题：

①表示N₂ 的浓度变化的曲线是

（选填曲线代号“A”、“B”或“C”）．
②前25min 内，用H₂ 的浓度变化表示的化学反应平均速率是

0.12 mol?L^-1?min^-1

0.12 mol?L^-1?min^-1

．
③在25min 末反应刚好达到平衡，则该温度下反应的平衡常数K=

（计算结果可用分数表示）．
若升高温度，该反应的平衡常数值将

（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）在第25min 末，保持其它条件不变，若升高反应温度并设法保持该温度不变，在第35min末再次达到平衡．平衡移动过程中H₂ 浓度变化了1.5mol?L^-1，请你在图中画出第25min～40min NH₃浓度变化曲线．
（5）在一定温度下，将1mol N₂和3mol H₂混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8mol．
①达平衡时，H₂的转化率α₁=

．
②在相同条件下，若起始时只将NH₃置于该容器中，达到平衡状态时NH₃的转化率为α₂，当α₁+α₂=1时，则起始时n （NH₃）=

在一定温度下，将1mol N₂和3mol H₂放入恒容密闭容器中，达到平衡时，测得NH₃为0.8mol，如果此时再加入1mol N₂和3mol H₂，达到新平衡时，NH₃的物质的量（　　）

A、等于0.8 mol

B、等于1.6 mol

C、大于0.8 mol小于1.6 mol?

D、大于1.6 mol

人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程．
I．最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）实验氮的固定一电解法合成氨，大大提高了氮气和氢气的转化率．
总反应式为：N₂（g）+3H₂（g） $数学公式$ 2NH₃（g）
则在电解法合成氨的过程中，应将H₂不断地通入极（填“阴”或“阳”）；向另一电极通入N₂，该电极的反应式为．
II．据报道，在一定条件下，N₂在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，主要产物为NH₃，相应的反应方程式为：2N₂（g）+6H₂O（g）═4NH₃（g）+3O₂（g），△H=Q．
（1）上述反应的平衡常数表达式为．
（2）取五份等体积N₂和H₂O的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入体积相同的恒玉密闭容器中，在温度不相同的情况下发生反应，反应相同时间后，测得氮气的体积分数φ（N₂）与反应温度T的关系曲线如图（1）所示，则上述反应的Q0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）若上述反应在有人化剂的情况下发生，则如图（2）所示的a、b、c、d四条曲线中，能表示反应体系能量变化的是（选填字母代号），图（2）中△H的绝对值为1530kJ?mol^-1．
III．目前工业合成氨的原理是：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-93.0kJ?mol^-1．
回答下列问题：
（1）结合II中的数据，则：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）的△H=．

（2）在一定温度下，将1mol N₂和3mol H₂混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8mol．
①达平衡时，H₂的转化率α₁=．
②在相同条件下，若起始时只将NH₃置于该容器中，达到平衡状态时NH₃的转化率为α₂，当α₁+α₂=1时，则起始时NH₃的物质的量n（NH₃）mol．