题目内容

（12分）自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N2与O2反应生成NO。
（1）在不同温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g) △H＝a kJ·mol-1的平衡常数K如下表：
温度/℃
1538
1760
2404
平衡常数K
0、86×10－4
2、6×10－4
64×10－4
①该反应的△H   0（填“＞”、“＝”或“＜”）。
②其他条件相同时，在上述三个温度下分别发生该反应。1538℃时，N2的转化率随时间变化如图所示，
请补充完成1760℃时N2的转化率随时间变化的示意图。

（2）科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：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，生成的主要产物为NH3。相应的热化学方程式如下：
2N2(g)＋6H2O(1) ＝4NH3(g)＋3O2(g)   △H＝＋1530kJ·mol-1
则氨催化氧化反应4NH3(g)＋5O2(g) ＝4NO(g)＋6H2O(1) 的反应热△H＝         。 
（用含a的代数式表示）
（3）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+）实现氮的固定——氨的电解法合成，大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为：N2＋3H22NH3。则在电解法合成氨的过程中，应将Ｈ2不断地通入    极（填“正”、“负”、 “阴” 或“阳”）；在另一电极通入N2，该电极反应式为                                                                           。
（4）合成氨的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H = －92、4 kJ·mol－1，一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高N2的转化率，可以采取的措施是__________（填字母代号）。
a、升高温度        b、加入催化剂     c、增加H2的浓度
d、增加N2的浓度   e、分离出NH3           
（5）在25℃下，将a mol·L-1的氨水与0、01 mol·L-1的盐酸等体积混合，反应后溶液中c(NH4+)=c(Cl-)，则溶液显_____________性（填“酸”“碱”或“中”），可推断a     0、01（填大于、等于或小于）。
（12分）
（1）① > （1分）
②（2分）

（2）—(1530-2a) kJ·mol-1（2分）；（3）阳（1分）   N2＋6H＋＋6e＝2NH3（2分）
（4）c e （2分）
（5）中（1分），大于（1分）
略
练习册系列答案
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低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。
已知：CO(g) + H2O(g)H2(g) + CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃
400
500
850
平衡常数
9.94
9
1
请回答下列问题：
（1）上述正反应方向是      反应（填“放热”或“吸热”）。
（2）850℃时在体积为10L反应器中，通入一定量的CO和H2O（g）发生上述反应，CO和H2O(g)浓度变化如下图，则0～4 min的平均反应速率v(CO)＝______ mol/(L·min)。
t1℃时物质浓度（mol/L）的变化

时 间（min）
CO
H2O
CO2
H2
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
C1
C2
C3
C3
4
C1
C2
C3
C3
5
0.116
0.216
0.084
 
6
0.096
0.266
0.104
 
(3) t1℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。
①表中3 min～4 min之间反应处于_____状态；C1数值_____0.08 mol/L (填大于、小于或等于)。
②反应在4 min～5 min，平衡向逆方向移动，可能的原因是____(单选)，表中5 min～6 min之间数值发生变化，可能的原因是______(单选)。
A．增加水蒸气       B．降低温度    C．使用催化剂      D．增加氢气浓度
（4）若在500℃时进行，若CO、H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的最大转化率为：           。
（5）若在850℃进行，设起始时CO和H2O(g)共为5mol，水蒸气的体积分数为X；平衡时CO转化率为Y，试推导Y随X变化的函数关系式为                   。
(6) 工业上利用N2和H2可以合成NH3，NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等。已知：
N2(g) + 2O2(g) ＝2NO2(g)                   △H =" +67.7" kJ·mol－1
N2H4(g) + O2(g) ＝N2(g) + 2H2O(g)     △H = －534.0 kJ·mol－1
NO2(g) 1/2N2O4(g)                   △H = －26.35 kJ·mol－1
试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：
________________________________________________________。
（14分）美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如下图：

（1）此流程的第II步反应为：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)，该反应的平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃
400
500
830
平衡常数K
10
9
1
从上表可以推断：此反应是       （填“吸”或“放”）热反应。在830℃下，若开始时向恒容密闭容器中充入1mo1CO和2mo1H2O，则达到平衡后CO的转化率为          。
（2）在500℃，以下表的物质的量（按照CO、H2O、H2、CO2的顺序）投入恒容密闭容器中进行上述第II步反应，达到平衡后下列关系正确的是
实验编号
反应物投入量
平衡时H2浓度
吸收或放出的热量
反应物转化率
A
1、1、0、0
c1
Q1
α1[来源:]
B
0、0、2、2
c2
Q2
α2
 
C
2、2、0、0
c3
Q3
α3
A．2c1= c2 =c3     B．2Q1=Q2=Q3      C．α1 =α2 =α3        D．α1 +α2 ="1"
（3）在一个绝热等容容器中，不能判断此流程的第II步反应达到平衡的是        。
①体系的压强不再发生变化                           ②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变             ④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化                           ⑥v(CO2)正＝v(H2O)逆
（4）下图表示此流程的第II步反应，在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况：图中t2时刻发生改变的条件是                 、                  
（写出两种）。若t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原先的两倍，在图中t4和t5区间内画出CO、CO2浓度变化曲线，并标明物质（假设各物质状态均保持不变）。
已知Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+SO2+SO2+H2O下列各组实验中溶液最先变浑浊的是 
组号
 
参加反应的物质
反应温度(℃)



V(mL)
C(mol/L)
V(mL)
C(mol/L)
V(mL)
A
10
5
0．1
5
0．1
5
B
10
5
0．1
5
0．1
10
C
30
5
0．2
5
0．2
5
D
30
5
0．2
5
0．2
10
已知反应2A(g)=B(s)+C(g)的ΔH为正值 ,设ΔH和ΔS不随温度而变，下列正确的是
A．该反应熵值增大，故能自发进行
B．高温下能自发进行
C．低温下不能自发变化，高温下能自发变化
D．任何温度下都不能自发变化
(6分) A、B、C、D、E五种短周期元素，原子序数依次增大，A、E同主族，A元素的原子半径最小，B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，C元素的最高价氧化物的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y，A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物。回答下列问题：
(1)常温下，X、Y的水溶液的pH均为5。则两种水溶液中由水电离出的H+浓度之比是           。
(2)A、B、D、E四种元素组成的某无机化合物，受热易分解。写出少量该化合物溶液与足量的Ba(OH)2溶液反应的离子方程式                                    。
(3)将BA4，D2分别通入插在酸溶液中的两个电极形成燃料电池，则通BA4的一极的电极反应式为                            。
(4)化学反应3A2(g)+C2(g)2CA3(g)。当反应达到平衡时不断改变条件(不改变A2、C2和CA3的量)，右图表示反应速率与反应过程的关系，其中表示平衡混合物中CA3的含量最高的一段时间是          。温度为T℃时，将4amolA2和2a molC2放人1L密闭容器中，充分反应后测得C2的转化率为50％，则平衡混合气中C2的体积分数为        ，平衡时压强为起始压强的        倍。
（15分）氨在国民经济中占有重要地位。请回答有关氨的下列问题：
（1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）   △H=+akJ/mol
4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）  △H=-bkJ/mol
2H2（g）+O2（g）=2H20（g）    △H=-ckJ/mol
       则N2（g）+3H2（g）       2NH3（g）的△H=         ；
（2）在一定温度下，将3molN2气体和7molH2气体通入到体积为1L的密闭容器中。当反应达到平衡时，容器内气体的压强为起始时的80%，则其平衡常数为        。改变下列条件，能使平衡向正反应方向进行且平衡常数不变的是         ;
①增大压强                      ②增大反应物质的浓度
③使用催化剂                    ④降低温度
（3）可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气，如果漏气则会有白烟（成份为氯化铵）生成。该反应的化学方程式为                              ；
（4）工业生产氨水的物质的量浓度为20mol/L，实验室若需用80mL浓度为5mol/L的氨水时，需取20mol/L的氨水          mL（用100mL的容量瓶）。假如该氨水的pH=a，加入相同体积的盐酸时，两溶液恰好反应，则此盐酸的pH      14-a（填“大于”“小于”或“等于”）。
关于原电池的下列说法中，不正确的是（　　）
A．在负极上发生氧化反应
B．化学性质较活泼的金属为负极
C．在外电路上电子由负极流向正极
D．是由电能转化为化学能的装置
升高温度，下列数据不一定同时增大的是
A．化学反应速率v
B．弱电解质的电离平衡常数Ka
C．化学平衡常数K
D．水的离子积常数KW

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