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下列对合成氨反应：N2(g) +3H2(g)2NH3(g) △H=-92.2KJ/mol分析正确的是
[     ]
A．是一个△Vg＞0 的可逆反应
B．加压既有利于反应速率提高，又有利于反应转化率提高
C．升高温度既有利于提高反应速率，又有利于反应转化率提高
D．使用优良的催化剂可提高原料的转化率
B
练习册系列答案
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合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响．合成氨反应的化学方程式为：N2（g）+3H2（g）3NH3（g）△H=-92.2kJ/mol．合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得．我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂-铁触媒，温度-400～500℃，压强-30～50MPa．
回答下列问题：
（1）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是
加压有利于平衡正向移动，提高原料气的转化率
加压有利于平衡正向移动，提高原料气的转化率
．从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是
增加反应速率，缩短达到平衡的时间
增加反应速率，缩短达到平衡的时间
．
（2）500℃、50MPa时，在容积为VL的容器中加入n mol N2、3n mol H2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为x．则K和x的关系满足K=
4xV2
27n2(1-x)4
4xV2
27n2(1-x)4
．
（3）甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）．部分物质的燃烧热数据如下表：
物  质 燃烧热（kJ?mol-1）
H2（g） -285.8
CO（g） -283.0
CH4（g） -890.3
已知1mol H2O（g）转变为1mol H2O（l）时放出44.0kJ热量．写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ?mol-1
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ?mol-1
．
（4）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池．请写出该电池的正极反应式
N2+6e-+8H+=2NH4+
N2+6e-+8H+=2NH4+
．
随着世界粮食需求量的增长，农业对化学肥料的需求量越来越大，其中氮肥是需求量最大的一种化肥．而氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础，其原理为：N2+3H2?2NH3
（1）在N2+3H2?2NH3的反应中，一段时间后，NH3的浓度增加了0.9mol?L-1．用N2表示其反应速率为0.15mol?L-1?s-1，则所经过的时间为
B
B
；
A．2s          B．3s        C．4s         D．6s
（2）下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率，其中反应最快的是
B
B
；
A．v（H2）=0.1mol?L-1?min-1          B．v（N2）=0.1mol?L-1?min-1
C．v（NH3）=0.15mol?L-1?min-1        D．v（N2）=0.002mol?L-1?min-1
（3）在一个绝热、容积不变的密闭容器中发生可逆反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0．下列各项能说明该反应已经达到平衡状态的是
BC
BC
．
A．容器内气体密度保持不变                     
B．容器内温度不再变化
C．断裂1mol N≡N键的同时，断裂6mol N-H键
D．反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比1：3：2．
（2010?临沂一模）氨气在农业和国防工业都有很重要的作用，历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家．

（1）如图1表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化，据此请回答：
①写出氮气与氢气合成氨的热化学反应方程式：
N2（g）+3H2（g）
 催化剂 
.
 
2NH3（g）△H═-92kJ/mol
N2（g）+3H2（g）
 催化剂 
.
 
2NH3（g）△H═-92kJ/mol

②对于合成氨的反应下列说法正确的是
CD
CD
（填编号）
A、该反应在任意条件下都可以自发进行
B、加入催化剂，能使该反应的E和△H都减小
C、若反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2，K1＞K2
D、该反应属于人工固氮
（2）现在普遍应用的工业合成氮的方法N2+3H2?2NH3，是哈伯于1905年发明的，但此法达到平衡时反应物的转化率不高．
①能使该反应的反应速率增大，且平衡向正方向移动的措施是
D
D
（填编号）
A、使用的更高效催化剂
B、升高温度
C、及时分离出氨气
D、冲入氮气，增大氮气的浓度（保持容器体积不变）
②若在某温度下、2L的密闭容器中发生N2+3H2?2NH3的反应，如图2表示N2的物质的量随时间的变化曲线．用H2表示0～10min内该反应的平速率v（H2）=
0.06mol/（L?min）
0.06mol/（L?min）
．从1min起，压缩容器的体积为1L，则n（N2）的变化曲线为
D
D
（填编号）
A、a  B、b   C、c   D、d
（3）随着对合成氨研究的发展，2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法，即在常压下吧氢气和用氦气稀释的氮气，分别通入一个加热到500℃的电解池中，采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）为介质理用吸附在它内外表面上的金属但多晶薄膜像电噪，实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氮（装置如图3）．
请回答：铠电极是电解池的
阴
阴
极（填“阳“或“阴“），该极上的电极反应式是
N2+6e-+6H+=2NH3
N2+6e-+6H+=2NH3
．
合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义． 合成塔中发生反应为：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0
（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＞0
①t℃时，往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气．反应建立平衡后，体系中c（H2）=0.12mol?L-1．该温度下此反应的平衡常数K=
1
1
．
②保持温度不变，向上述平衡体系中再加入0.1mol CO，当反应重新建立平衡时，水蒸气的总转化率α （H2O）
50%
50%
．
（2）下表为不同温度下合成氨反应的平衡常数．由表可推知T1
＜
＜
573K（填“＞”、“＜”或“=”）．
T/K T1 573 T2
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
（3）673K，30MPa下n（NH3） 和n（H2） 随时间变化的关系如图所示依据上图，下列有关叙述正确的是（填写序号）
ACD
ACD
．
A．c点表示n（NH3）和n （H2）相等
B．c点表示NH3生成速率与NH3分解速率相同
C．e点和d点时反应的平衡常数相同
D．c点时正反应速率大于逆反应速率
（4）用NO2溶于水制硝酸：3NO2+H2O?2HNO3+NO．从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因用化学平衡移动的理论进行解释是
充入空气，NO转化为NO2，降低NO的浓度，增大NO2的浓度，平衡向正反应移动，有利于提高原料利用率
充入空气，NO转化为NO2，降低NO的浓度，增大NO2的浓度，平衡向正反应移动，有利于提高原料利用率
．
（5）硝酸厂的尾气含有氮氧化物，不经处理直接排放将污染空气．目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-574kJ?mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-1160kJ?mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：
CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867kJ/mol
CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867kJ/mol
．
合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响．合成氨反应的化学方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol．合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得．我国合成氨工业目前的生产条件为：
催化剂-铁触媒，温度-400～500℃，压强-30～50MPa．
回答下列问题：
（1）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是
 
．从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是
 
．
（2）500℃、50MPa时，在容积为VL的容器中加入n mol N2、3n mol H2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为x．则K和x的关系满足K=
 
．
（3）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池．请写出该电池的正极反应式
 
．
（4）已知H2（g）、CO（g）、CH4（g）三种物质的燃烧热分别是-285.8kJ?mol-1、-283.0kJ?mol-1、
-890.3kJ?mol-1，1mol H2O（g）转变为1mol H2O（l）时放出44.0kJ热量．甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）．那么该反应的反应热△H
 
 0 （填＞、=或＜）．

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