题目
题型：门头沟区模拟难度：来源：
（1）目前合成氨的技术原理为：（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）；△H=-92.4kJ/molN2
该反应的能量变化如图1所示．
①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是：______．（填“增大”、“减小”或“不变”）．
②将一定量的N2（g）和H2（g）放入1L的密闭容器中，在500℃、2×107Pa下达到平衡，测得N2为0.1mol，H2为0.3mol，NH3为0.1mol．该条件下H2的转化率为______．
③欲提高②容器中H2的转化率，下列措施可行的是______．
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．液化生成物分离出氨
（2）1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传导H+），从而实现了高转化率的电解法合成氨．其实验装置如图2所示．阴极的电极反应式为______．
（3）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常 压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3和TiO2）表面与水发生下列反应：2N2（g）+6H2O（l）4NH3（g）+3O2（g）；△H=a kJ/mol
进一步研究NH3生成量与温度关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下：
| T/K | 303 | 313 | 323 | |||||||||||
| NH3生成量/（10-6mol） | 4.8 | 5.9 | 6.0 | |||||||||||
| （1）①催化剂可以降低反应的活化能，增大反应速率，而E1即为活化能，E2=E1+△H，所以E2会减小， 故答案为：减小； ②根据化学方程式：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
③根据化学平衡：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）， 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． （2）电解池的阴极发生得电子的还原反应，在合成氨中，氮气得电子，所以阴极反应为：N2+6H++6e-=2NH3， 故答案为：N2+6H++6e-=2NH3； （3）①温度对化学平衡移动方向的影响是：温度越高，氨气的量越大，所以升高温度，平衡向右进行，反应是吸热反应，故答案为：大于； ②已知：a、N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol； b、O2（g）+2H2（g）═2H2O（l）；△H=-571.6kJ/mol， 则反应2N2（g）+6H2O（l）═4NH3（g）+3O2（g）等于2a-3b； 所以△H=2×（-92.4kJ/mol）-3×（-571.6kJ/mol）=+1530.0kJ/mol， 故答案为：1530.0； （4）NH4Cl在重水（D2O）中水解的实质是铵根和中水中的OD-反应的结果，离子方程式是NH4++D2O⇌NH3•HDO+D+，故答案为：NH4++D2O⇌NH3•HDO+D+． | ||||||||||||||
| 一定条件下，用甲烷可以消除氮氧化物（N8了）的污染．已知： ①CH4（g）+4N82（g）=4N8（g）+C82 （g）+2H28（g）△Hb=-5下4kJ•m8l-b ②CH4（g）+4N8（g）=2N2（g）+C82（g）+2H28（g）△H2=-bb60kJ•m8l-b 下列选项正确的是（ ）
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| 氨在国民经济中占有重要的地位． （1）生成氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气． C（s）+H2O（g）⇌H2（g）+CO（g）；△H=+131.3kJ/mol；△S=+133.7J/（mol⋅K）．该反应在较低温度下能否自发进行______（填“能”或“不能”） （2）已知在400°C时，2NH3（g）⇌N2（g）+3H2（g）；△H＞0的K=2． ①400°C时，N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）的K=______（填数值） ②400°C时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时v（NH3）正______v（NH3）逆（填“大于”、“小于”、“等于”、“不确定”） （3）体积相同的甲、乙两个容器中，分别充入等物质的量的氮气和氢气，在相同温度下发生反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）并达到平衡，在这一过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，则甲容器中氮气的转化率______乙容器中氮气的转化率（填“大于”、“小于”或“等于”） （4）已知：1/2N2（g）+3/2H2（g）=NH3（g）；△H=-46.0kJ/mol H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）；△H=-285.8kJ/mol 1/2N2（g）+O2（g）=NO2（g）；△H=+33.9kJ/mol H2O（l）=H2Og）；△H=+44kJ/mol则氨气燃烧热的热化学方程式为______． | ||||||||||||||
| 丙烷（C3H8）在燃烧时能放出大量的热，它也是液化石油气的主要成分，作为能源应用于人们的日常生产和生活． 已知：①2C3H8（g）+7O2（g）═6CO（g）+8H2O，△H1=-2741.8kJ/mol ②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g），△H2=-566kJ/mol （1）反应C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O 的△H= ． （2）现有1mol C3H8在不足量的氧气里燃烧，生成1mol CO和2mol CO2以及气态水，将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中，在一定条件下发生如下可逆反应：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），△H=+41.2kJ/mol ①下列事实能说明该反应达到平衡的是 ． a．体系中的压强不发生变化 b．v正（H2）=v正（CO） c．混合气体的密度不再发生变化 d．CO2的浓度不再发生变化 ②向平衡体系中充入少量CO则平衡常数 （填“增大”、“减小”或“不变”）． ③若该反应达到平衡后，升高温度，则上述平衡向 反应方向移动（填“正”或“逆”）． | ||||||||||||||
| 汽车内燃机工作时产生的高温会引起N2和O2发生反应生成NO气体，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一． （1）如图表示在T1、T2两种不同温度下，一定量的NO发生反应：2NO（g）⇌N2（g）+O2（g）．反应过程中N2的体积分数随时间变化的图象．升高温度，该反应的平衡常数K将______（填“增大”、“减小”或“不变”）． （2）2000℃时，向容积为2L的密闭容器中充入10mol N2与5mol O2，达到平衡后NO的物质的量为2mol，则2000℃时该反应的平衡常数K的数值为______．该温度下，若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1mol，则达到平衡后N2的转化率为______． （3）研究发现，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染．例如： CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ•mol-1 CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ•mol-1 若1mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为______kJ．  | ||||||||||||||
| 联合国气候变化大会于2009年12月7～18目在哥本哈根召开．中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%． （1）有效“减碳”的手段之一是节能．下列制氢方法最节能的是______（填字母序号）． A．电解水制氢：2H2O
B．高温使水分解制氢：2H2O
C．太阳光催化分解水制氢：2H2O
D．天然气制氢：CH4+H2O
（2）用CO2和氢气合成CH3OCH3（甲醚）是解决能源危机的研究方向之一． 己知：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H=-90.7KJ•mol-1 ① 2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5KJ ② CO2（g）+H2（g）△H=-41.2KJ•mol-1 ③ 则反应2CO2（g）+6H2（g）→2CH3OH（g）+2H2O（g）的△H=______． （3）CO2可转化成有机物实现碳循环：CO2→CH3OH→HCOOH，用离子方程式表示HCOONa溶液呈碱性的原因______，写出该反应的平衡常数（Kh）表达式：Kh=______，升高温度，Kh______（选填“增大”、“减小”或“不变”）． （4）常温下，将0.2mol•L-1HCOOH和0.1mol•L-1NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH＜7，说明HC00H的电离程度______HCOONa的水解程度（填“大于”或“小于”）．该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是______． |