题目内容

5．合成氨工业的核心反应是：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=“Q“kJ•mol-1，能量变化如图所示，回答下列问题：
（1）在500℃、2×107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2，充分反应后，放出的热量＜ 46.2kJ（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1减小（填“增大”、“减小”、“不变”，下同）； E2-E1不变．若升高温度，平衡向逆反应方向移动（填“正”或“逆”），E2-E1不变 （填“增大”、“减小”、“不变”）．
（3）将一定量的N2（g）和H2（g）放入1L密闭容器中，在500℃、2×107 Pa下达到平衡，测得N2为0.10mol，H2为0.30mol，NH3为0.10mol．计算该条件下达到平衡时H2的转化率33.3%．
（4）在上述（3）反应条件的密闭容器中欲提高合成氨中H2的转化率，下列措施可行的AD（填字母）．  
A．向容器中按原比例再充入原料气      
B．向容器中再充入惰性气体
C．改变反应的催化剂                   
D．分离出氨气．

分析 （1）根据可逆反应的特点分析；
（2）加入催化剂，降低反应的活化能，但反应热不变；
（3）根据化学方程式，依据化学平衡三段式列式进行计算，根据转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%；
（4）根据化学平衡移动原理的有关知识来回答．

解答 解：（1）当0.5mol N2和1.5mol H2完全反应时，才能放出46.2kJ的热量，但反应为可能反应，不能完全进行，则密闭容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2，充分反应后，放出的热量小于46.2kJ，
故答案为：＜；
（2）加入催化剂，降低反应的活化能，则E1和E2都减小，但活化能之差不变，则反应热不变；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，反应热不变，故答案为：减小；不变；逆；不变；
（4）根据化学方程式和三段式列式计算：
          N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）
初始浓度； 0.6     0.45      0
变化浓度：0.5     0.15    0.1
平衡浓度：0.1     0.3      0.1
该条件下H2的转化率=$\frac{0.15mol/L}{0.45mol/L}$×100%≈33.3%，
故答案为：33.3%；
（4）根据化学平衡：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），反应是气体体积减小的放热反应，欲提高 H2的转化率，平衡正向进行；
A．向容器中按原比例再充入原料气，则压强增大，平衡向右移动，氢气的转化率增大，故A正确；
B．向容器中再充入惰性气体，则各组分浓度不变，平衡不移动，氢气的转化率不变，故B错误；
C．改变反应的催化剂，不影响平衡的移动，氢气的转化率不变，故C错误；
D．液化生成物分离出氨，平衡向右移动，氢气的转化率增大，故D正确；
故选AD．

点评 本题考查较为综合，以合成氨为载体考查化学反应与能力，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握相关基础知识，了解催化剂的性质，难度不大．

练习册系列答案
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15．下列说法中正确的是（　　）
A．燃料电池是一种高效、环境友好的新型电池
B．铅蓄电池放电的时候：正极是Pb，负极是PbO2
C．镍氢电池、锂离子电池和碱性锌锰干电池都是二次电池
D．原电池正极发生的反应是氧化反应
16．下列离子方程式错误的是（　　）
A．硅酸钠溶液中通入CO2气体：SiO32-+H2O+CO2═H2SiO3↓+CO32-
B．硫酸铝与氨水反应：Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+
C．氯气与氢氧化钾溶液反应：Cl2+OH-═Cl-+ClO-+H2O
D．小苏打溶液与稀盐酸反应：CO32-+2H+═H2O+CO2↑
13．下列元素原子半径最大的是（　　）
A．NaB．ClC．FD．Li
20．按要求完成下列问题：
（1）甲基的电子式
（2）电石气的结构式H-C≡C-H
（3）相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的结构简式C（CH3）4
（4）顺式聚1，3-丁二烯的结构简式
（5）与H2加成生成2，5-二甲基己烷的炔烃的系统命名2，5-二甲基-3-己炔
（6）的系统命名4-甲基-2-乙基-1-戊烯
（7）鉴别乙醇、乙酸、乙酸乙酯、葡萄糖四种无色溶液，可用的一种试剂是新制Cu（OH）2悬浊液．
10．大多数的有机物都易燃，现有如下四种物质，当质量相同的时候，在足量氧气中完全燃烧时，消耗氧气量最多的是（　　）
A．苯B．乙烯C．异丁烷D．新戊烷
17．下表为元素周期表中的一部分，表中列出10种元素在周期表中的位置，按要求回答下列各题：
族
周期		IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0
2⑥⑦
3①③⑤⑧⑩
4②④⑨
（1）上述10种元素中，金属性最强的元素的元素符号是K，其单质与水反应的化学方程式是2K+2H2O=2KOH+H2↑．
（2）①③⑤三种元素最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是（填化学式）NaOH．
（3）元素①和⑦点燃时形成的化合物的化学式为Na2O2．该化合物的焰色为黄色．该化合物溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O．
（4）②③⑤三种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是K+＞Mg2+＞Al3+．（用微粒符号表示）
（5）元素⑧的最高价氧化物的水化物的化学式为HClO4．
（6）下列能说明氯元素比硫元素非金属性强的是：②③④．（填序号）
①硫酸比次氯酸稳定；②高氯酸是比硫酸更强的酸；  ③S2-易被氯气氧化成S；
④氯化氢比硫化氢稳定；  ⑤稀盐酸不跟铜反应，浓硫酸能跟铜反应．
14．如图为元素周期表中短周期的一部分，关于Y、Z、M的说法正确的是（　　）
A．三种元素中，Y的最高价氧化物对应的水化物酸性最强
B．离子半径：M-＞Z2-＞Y-
C．稳定性：HY＜HM
D．非金属性：Y＞M＞Z
15．下列说法正确的是（　　）
A．强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强
B．氨气是弱电解质，铜是强电解质
C．体积和氢离子浓度都相同的盐酸和醋酸溶液中和同种NaOH溶液，消耗氢氧化钠一样多
D．等浓度等体积的盐酸和醋酸溶液中和同种NaOH溶液，消耗氢氧化钠一样多

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