题目内容
【题目】氨气是一种重要的化工产品，有广泛用途，工业上可以由氢气和氮气合成。
(1)已知键能:N
N 945kJ·mol-1，H-H 436 kJ·mol-1，N-H 391kJ·mol-1。
①氮气、氢气合成氨的热化学方程式是______________。
②未使用催化剂时，逆反应的活化能Ea(逆)=______ kJ·mol-1；使用催化剂之后正反应的总活化能为_______ kJ·mol-1。
(2)下表是当反应器中按n(N2):n(H2)=l:3投料后，在200℃、400℃、600℃，反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随总压强的变化曲线。
①曲线a、b对应温度较高的是________ (填“a”或“b”)
②实验室模拟工业合成氨，一定温度和压强下在1L密闭容器中通入5 mol N2、15molH2，10min 后达到M点平衡状态，计算从反应开始至平衡时间段内的平均速率V(N2)___mol·L-1·min-1。
③关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是_______(填字母)。
A.分离出NH3后的原料气循环利用，可以提高H2的平衡转化率
B.使州催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率
C.上图中M、Q、R点平衡常数K的大小关系是K(M)= K(Q)> K(R)
④列出R点平衡常数的计算式Kp=____(MPa)-2。（用平衡分压代替平衡浓度计箅，分压=总压×物质的量分数。不要求计算结果）
【答案】 N2(g) + 3H2(g) 
2NH3(g) ΔH= -93 kJ·mol-1 428 126 b 0.375 AC 
（其它合理答案都给分）
【解析】(1)①已知键能：N
N 945kJ·mol-1，H-H 436 kJ·mol-1，N-H 391kJ·mol-1，则N2(g) + 3H2(g) 
2NH3(g) ΔH=（945kJ·mol-1+3×436 kJ·mol-1）-（6×391kJ·mol-1）= -93 kJ·mol-1，故氮气、氢气合成氨的热化学方程式是N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH= -93 kJ·mol-1；
②未使用催化剂时，逆反应的活化能Ea(逆)=（335+93）kJ·mol-1=428kJ·mol-1；使用催化剂之后正反应的总活化能为Ea1=126kJ·mol-1；
(2)①合成氨正方向为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NH3的物质的量分数减小，故曲线a、b对应温度较高的是b；
②M点NH3的物质的量分数为60%；
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
起始物质的量浓度（mol/L） 5 15 0
变化物质的量浓度（mol/L） n 3n 2n
起始物质的量浓度（mol/L） 5-n 15-3n 2n
NH3的物质的量分数为60%=
×100%，解得：n=
，则从反应开始至平衡时间段内的平均速率V(N2)= 
=0.375mol·L-1·min-1；
③A．及时分离出NH3，并循环利用原料气，可以提高H2的平衡转化率，故A正确；B．使州催化剂能加快反应速率，但不影响平衡的移动，对H2的转化率无影响，故B错误；C．平衡常数与温度有关，与其他条件无关，温度相同时平衡常数相同，反应是放热反应，温度越高平衡常数越小，则M、Q、R点平衡常数K的大小关系是K（M）=K（Q）＞K（R），故C正确；答案为AC；
④R点总压强为35MPa，NH3的物质的量分数为20%，
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
起始物质的量（mol） 5 15 0
变化物质的量（mol） n 3n 2n
起始物质的量（mol） 5-n 15-3n 2n
NH3的物质的量分数为20%=
×100%，解得：n=
，则N2的物质的量分数为
×100%=
，H2的物质的量分数为1- 
- 
=
，R点平衡常数的计算式Kp=
(MPa)-2。
长江作业本同步练习册系列答案
【题目】A、B、C、D、E、F六种短周期元索,它们的原子序数依次增大,A与D同主族；C与E同主族；B、C同周期；B原子最外层电子数比其次外层电子数多2；A是周期表中半径最小的元素,C的最外层电子数是内层电子的3倍；F元素是同周期元素中原子半径最小的主族元素。A、B、C、D、E形成的化合物甲、乙、丙、丁的组成如表所示：
化合物 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
化学式 | A2C | A2C2 | D2C2 | D2E |
回答下列问题:
(1)指出元素F在周期表中的位置___________。
(2)化合物丙的电子式为__________,用电子式表示形成化合物丁的过程_______。
(3) 向丁的溶液中加入硫酸酸化的乙溶液，写出相应的离子方程式:_______。
(4)固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆一氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许02-在其间通过，该电池的工作原理如图所示，其中多孔Pt电极a、b分别是气体C2、A2的载体。该电池的正极为______ (填a或b)；02-流向______极（填“正”或“负”）；该电池的负极反应为 _________ 。
