题目内容
已知一定条件下合成氨反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.0kJ?mol-1，相同条件下将2mol N2和6mol H2放在一密闭容器中充分反应，测得反应放出的热量（假定热量无损失）（ ）
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试题答案
C| A．等于184.0 kJ | B．小于184.0 kJ?mol-1 |
| C．小于184.0 kJ | D．大于184.0 kJ |
A．等于184.0 kJ
B．小于184.0 kJ?mol-1
C．小于184.0 kJ
D．大于184.0 kJ
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2NH3是一个放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知形成1 mol H-H键、1 mol N-H键、1mol N三N键放出的能量分别为436 kJ、391 kJ、946 kJ。则：(1)若1 mol N2完全反应生成NH3可_________（填“吸收”或“放出”）热量________kJ。
(2)如果将1 mol N2和3 mol H2混合，使其充分反应，放出的热量总小于上述数值，其原因是_______________________。
(3)实验室模拟工业合成氨时，在容积为2L的密闭容器内，反应经过10 min后，生成10 mol NH3，则用N2表示的化学反应速率为________mol/L/min。
(4)一定条件下，当合成氨的反应达到化学平衡时，下列说法正确的是________。
a．正反应速率和逆反应速率相等
b．正反应速率最大，逆反应速率为0
c．N2的转化率达到最大值
d．N2和H2的浓度相等
e．N2、H2和NH3的体积分数相等
f．反应达到最大限度
在一定条件下，合成塔中氮气和氢气的起始浓度分别为a mol?L-1和b mol?L-1，反应为：N2+3H2?2NH3，氨气的浓度随时间变化如图所示．（1）反应到5min时，氢气反应速率
| 16 |
| (a-2)×(b-4)3 |
| 16 |
| (a-2)×(b-4)3 |
（2）在10min时采取的措施是
（3）-50°C时，液氨存在如下电离：2NH3?NH4++NH-2，K=2×10-12，往液氨中加入NH4Cl固体，K
（4）已知2A2（g）+B2（g）═2C3（g）；△H=-a kJ/mol（a＞0），在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol A2和1mol B2，在500℃时充分反应达平衡后C3的浓度为w mol/L，放出热量b kJ．若在原来的容器中，只加入2mol C3，500℃时充分反应达平衡后，吸收热量c kJ，a、b、c之间满足何种关系
（1）反应到5min时，氢气反应速率 ．A的平衡常数为 （用含a，b的表达式表示）
（2）在10min时采取的措施是 ；
（3）-50°C时，液氨存在如下电离：2NH3?NH4++NH-2，K=2×10-12，往液氨中加入NH4Cl固体，K 2×10-12（填“＜”、“＞”或“=”）
（4）已知2A2（g）+B2（g）═2C3（g）；△H=-a kJ/mol（a＞0），在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol A2和1mol B2，在500℃时充分反应达平衡后C3的浓度为w mol/L，放出热量b kJ．若在原来的容器中，只加入2mol C3，500℃时充分反应达平衡后，吸收热量c kJ，a、b、c之间满足何种关系 （用代数式表示）
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合成氨然后再生产尿素是最重要的化工生产。
I．在3个2 L的密闭容器中，在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应：
3H2(g) + N2(g)
2NH3(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如下：
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甲 |
乙 |
丙 |
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反应物投入量 |
3 mol H2、2 mol N2 |
6 mol H2、4mol N2 |
2 mol NH3 |
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达到平衡的时间/min |
|
5 |
8 |
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平衡时N2的浓度/mol·L－1 |
c1 |
1.5 |
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NH3的体积分数 |
ω1 |
|
ω3 |
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混合气体密度/g·L－1 |
ρ1 |
ρ2 |
|
容器
（1）容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v(H2)=___________。
（2）在该温度下甲容器中反应的平衡常数K= (用含c1的代数式表示)。
（3）分析上表数据，下列关系正确的是________（填序号）：
a．2c1 > 1.5 b．2ρ1 = ρ2 c．ω3 = ω1
II．工业上用氨气合成尿素（H2NCONH2）的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH3(l)＋CO2(g)
H2NCOONH4 (l) (氨基甲酸铵)
△H1
第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l)
△H2
（4）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如左下图I所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定。
②第二步反应的平衡常数K随温度T的变化如右上图II所示，则△H2 0；③若第一步反应升温时氨气浓度增大，请在图II中画出第一步反应K1随温度T变化曲线，并作出必要的标注。
（5）氨和尿素溶液都可以吸收硝工业尾气中的NO、NO2，将其转化为N2。
①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应为：CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O
该反应中的氧化剂为 （写化学式）。
②已知：N2(g)+O2(g)= 2NO(g) △H =a kJ·mol－1
N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g) △H2=bkJ· kJ·mol－1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H = c kJ·mol－1
则4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H= 。
③尿素燃料电池结构如下图所示。其工作时负极电极反应式可表示为 。
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合成氨然后再生产尿素是最重要的化工生产。
I．在3个2 L的密闭容器中，在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应：
3H2(g) + N2(g)
2NH3(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如下：
| 甲 | 乙 | 丙 | ||
| 反应物投入量 | 3 mol H2、2 mol N2 | 6 mol H2、4mol N2 | 2 mol NH3 | ||
| 达到平衡的时间/min | | 5 | 8 | ||
| 平衡时N2的浓度/mol·L－1 | c1 | 1.5 | | ||
| NH3的体积分数 | ω1 | | ω3 | ||
| 混合气体密度/g·L－1 | ρ1 | ρ2 | |
（1）容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v(H2)=___________。
（2）在该温度下甲容器中反应的平衡常数K= (用含c1的代数式表示)。
（3）分析上表数据，下列关系正确的是________（填序号）：
a．2c1 > 1.5 b．2ρ1 = ρ2 c．ω3 = ω1
II．工业上用氨气合成尿素（H2NCONH2）的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH3(l)＋CO2(g)
H2NCOONH4 (l) (氨基甲酸铵) △H1第二步：H2NCOONH4(l)
H2O(l)＋H2NCONH2(l) △H2 （4）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如左下图I所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定。
②第二步反应的平衡常数K随温度T的变化如右上图II所示，则△H2 0；③若第一步反应升温时氨气浓度增大，请在图II中画出第一步反应K1随温度T变化曲线，并作出必要的标注。
（5）氨和尿素溶液都可以吸收硝工业尾气中的NO、NO2，将其转化为N2。
①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应为：CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O
该反应中的氧化剂为 （写化学式）。
②已知：N2(g)+O2(g)= 2NO(g) △H ="a" kJ·mol－1
N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g) △H2="bkJ·" kJ·mol－1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H=" c" kJ·mol－1
则4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H= 。
③尿素燃料电池结构如下图所示。其工作时负极电极反应式可表示为 。
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（1）以N2和H2为原料合成氨气。已知：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)；△H= -92.4 kJ/mol，①合成氨工业中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解释的是（填选项序号）_______。
a．用铁触媒加快化学反应速率
b．采用较高压强（20 MPa~50 MPa）
c．将原料气中的少量CO等气体净化除去
d．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
②一定温度下，在密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2并发生反应。
a．若容器容积恒定，达到平衡时气体的压强为原来的7/8，N2的转化率为а1，此时，反应放热为_________kJ；
b．若容积为4L，当进行到第4分钟时达到平衡，生成NH3为1.0 mol，则从开始到达平衡时NH3的平均速率v(NH3)=_________。
c．若容器压强恒定，则达到平衡时，容器中N2的转化率为а2，则а2_______а1（填“＞、＜或＝”）。
（2）以氨气、空气为主要原料制硝酸。
①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是______________________。
②硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。
a．催化还原法：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。
已知：
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） △H=－483.6kJ/mol
N2（g）+2O2（g）=2NO2（g） △H=+67.7kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是___________________。
b．碱液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.1mol，则反应的离子方程式是_______________。
（3）随着对合成氨研究的发展，希腊科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨（装置如图）。钯电极A是电解池的_______极（填“阳”或“阴”），该极上的电极反应式是__________________ 。
I．在3个2 L的密闭容器中，在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应：
3H2(g) + N2(g)
2NH3(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如下：
| 甲 | 乙 | 丙 | ||
| 反应物投入量 | 3 mol H2、2 mol N2 | 6 mol H2、4mol N2 | 2 mol NH3 | ||
| 达到平衡的时间/min | | 5 | 8 | ||
| 平衡时N2的浓度/mol·L－1 | c1 | 1.5 | | ||
| NH3的体积分数 | ω1 | | ω3 | ||
| 混合气体密度/g·L－1 | ρ1 | ρ2 | |
（1）容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v(H2)=___________。
（2）在该温度下甲容器中反应的平衡常数K= (用含c1的代数式表示)。
（3）分析上表数据，下列关系正确的是________（填序号）：
a．2c1 > 1.5 b．2ρ1 = ρ2 c．ω3 = ω1
II．工业上用氨气合成尿素（H2NCONH2）的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH3(l)＋CO2(g)
H2NCOONH4 (l) (氨基甲酸铵) △H1第二步：H2NCOONH4(l)
H2O(l)＋H2NCONH2(l) △H2 （4）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如左下图I所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定。
②第二步反应的平衡常数K随温度T的变化如右上图II所示，则△H2 0；③若第一步反应升温时氨气浓度增大，请在图II中画出第一步反应K1随温度T变化曲线，并作出必要的标注。
（5）氨和尿素溶液都可以吸收硝工业尾气中的NO、NO2，将其转化为N2。
①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应为：CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O
该反应中的氧化剂为 （写化学式）。
②已知：N2(g)+O2(g)= 2NO(g) △H ="a" kJ·mol－1
N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g) △H2="bkJ·" kJ·mol－1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H=" c" kJ·mol－1
则4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H= 。
③尿素燃料电池结构如下图所示。其工作时负极电极反应式可表示为 。
