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    工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：

    请回答下列问题：
    （1）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量，对反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol-1的影响。实验结果如图所示：（图中T表示温度，n表示物质的量）

    ①图像中T2和T1的关系是：T2     T1(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)。
    ②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，N2的转化率最高的是   (填字母)。
    ③要使反应后氨的百分含量最大，则在起始体系中原料投料比n(H2)/n(N2)     3（填 “>”、“<”、“=”或“无法确定”）。若容器容积恒为1 L，起始状态n(H2)="3" mol，反应达到平衡时H2的转化率为60%，则此条件下(T2)，反应的平衡常数K=     。（结果保留小数点后两位）
    （2）已知：N2(g)＋O2(g)2NO(g)   ΔH＝＋180.5 kJ·mol-1
    2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)    ΔH＝－483.6 kJ·mol-1
    今有17 g氨气，假设其经催化氧化完全反应，生成一氧化氮气体和水蒸气，则该过程中所放出的热量为     kJ。
    （3）在装置②中，NH3和O2从145℃就开始下列反应，在不同温度和催化剂条件下生成不同产物（如下图所示）：

    温度较低时生成   为主，温度高于900℃时，NO产率下降的可能原因是   。

    （14分）
    （1）① ＜，② c ， ③ ＝（各2分，共6分）；2.08（2分）
    （2）226.25kJ或226.3 kJ（3分）
    （3）N2（1分）；氨气氧化生成NO的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，转化率下降（2分）

    解析试题分析：
    （1）①合成氨反应是放热反应，温度越高，氨的百分含量越小，所以T2<T1。②增大氢气浓度，氮气转化率提高，所以氮气转化率最高的是c。③要使反应后氨的百分含量最大，氮气与氢气体积比应为1：3，（2）氨催化氧化反应为4NH3+5O2=4NO+6H2O，由盖斯定律得4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)  ΔH＝（180.5×2+92.4×2－483.6×3）kJ·mol-1=－905 kJ·mol-1，所以1molNH3催化氧化放热226.25kJ。
    （3）由图像可知温度低时主要生成氮气；氨的催化氧化放热，温度高于900℃时，平衡向左移动，NO产率降低。
    考点： 勒沙特列原理 盖斯定律

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    人们已经研制出以丙烷为燃料的新型燃料电池，电解质为熔融碳酸盐，电池总反应方程式为：C3H8+5O2=3CO2+4H2O。
    （1）已知：2C3H8（g）+7O2（g）=6CO（g）+8H2O（l）
    C（s）+O2（g）=CO2（g）            
    2C（s）+O2（g）=2CO（g）           
    则反应C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（1）的△H___________________。. 
    （2）该电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，则正极的电极反应式为_________________，电池工作时CO32—移向_____________极。
    （3）用该电池电解1L 1 mol·L—1的AgNO3溶液，此电解池反应的化学方程式为______________________；当该电池消耗0.005molC3H8时，所得溶液的pH为__________（溶液体积变化忽略不计）

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    化学反应变化过程及结果的研究。按要求回答问题：
    （1）关于反应过程中能量变化的研究：

    则：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=                      kJ·mol-1。
    （2）关于反应速率和限度的研究：
    工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，反应的化学方程式为：
    2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l)，该反应的平衡常数（K）和温度（T / ℃）关系如下：

    T / ℃
    		165
    		175
    		185
    		195
    K
    		111.9
    		74.1
    		50.6
    		34.8
     
    ①焓变ΔH  _______0 （填“>”、“<”或“=”）。
    ②在一定温度和压强下，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比（氨碳比），下图（1）是氨碳比（x）与CO2平衡转化率（α）的关系。α随着x增大而增大的原因是                    。

    ③上图中的B点处，NH3的平衡转化率为              。
    （3）关于电化学的研究：
    铝是日常生活中用途最多的金属元素，下图为Al-AgO电池的构造简图，电解质溶液为NaOH，它可用作水下动力电源，该电池中铝电极反应式为                             。用该电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图如下图（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极的电极反应式为                         。
       
    （4）关于电离平衡的研究：
    人体血液里存在重要的酸碱平衡：，使人体血液pH保持在7.35～7.45，否则就会发生酸中毒或碱中毒。其pH随c(HCO3-)∶c(H2CO3)变化关系如下表：
    c(HCO3-)∶c(H2CO3)
    		1.0
    		17.8
    		20.0
    		22.4
    pH
    		6.10
    		7.35
    		7.40
    		7.45
     
    试回答：
    正常人体血液中，HCO3-的水解程度       电离程度（填“大于”、“小于”、“等于”）；
    ②人体血液酸中毒时，可注射缓解        （填选项）；
    A．NaOH溶液   B．NaHCO3溶液    C．NaCl溶液    D．Na2SO4溶液
    ③ pH=7.00的血液中，c(H2CO3)       c(HCO3－) （填“<”、“>”、“＝”）

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
    （1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，发生如下反应：CO2(g)＋CH4(g) 2CO(g)＋2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：

    物质
         		CH4
         		CO2
         		CO
         		H2
     
    体积分数
         		0.1
         		0.1
         		0.4
         		0.4
     
     
    ①此温度下该反应的平衡常数K=     。
    ②已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H="-890.3" kJ·mol－1
    CO(g)＋H2O (g)＝CO2(g)＋H2 (g) △H="2.8" kJ·mol－1
    2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H="-566.0" kJ·mol－1
    反应CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g) 的△H=     。
    （2）以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
    ①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是   。

    ②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是   。
    ③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为     。
    （3）以CO2为原料可以合成多种物质。
    ①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料，它是由加聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式：   。
    ②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO2在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为     。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    氢气是一种清洁、高效的新型能源。
    I.用甲烷制取氢气的反应分为两步，其能量变化如下图所示：

    （1）甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是           。
    II.在容积为1L的密闭容器内，加入0.1molCO和0.1molH2O，在催化剂存在的条件下高温加热使其反应。测得CO2的浓度随时间变化的图像如图：

    （2）在该温度下，从反应开始至达到平衡时，CO的平均反应速率为              ；
    （3）该温度下，此反应的化学平衡常数为（可以用分数表示）       ；
    （4）下列改变中，能使平衡向正反应方向移动的是      。

    A．升高温度B．增大压强
    C．增大H2O（g）的浓度D．减少CO2（g）的浓度
    （5）保持温度不变，若起始时c(CO)=1mol·L-1 , c(H2O)="2" mol·L-1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.4 mol·L-1。通过计算，判断此时该反应进行的方向并说明理由                          。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    直接甲醇燃料电池（DNFC）被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。

    （1）101 kPa时，1 mol CH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51 kJ/mol，则甲醇燃烧的热化学方程式为　　                        　　　 。
    （2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是：
    ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) 　△H1="+49.0" kJ·mol-1
    ②CH3OH(g)+ O2(g)= CO2(g)+2H2(g)　△H2
    已知H2(g)+O2(g)=H2O(g)　　△H ="-241.8" kJ·mol-1
    则反应②的△H2= 　　　　　　　　　　　　　kJ·mol-1。
    （3）甲醇燃料电池的结构示意图如右。甲醇进入　 极（填“正”或“负”），正极发生的电极反应式为　　　　　 　　　                  　　　　　。负极发生的电极反应式为　　　　　 　                　　　　　　　。

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    科目：高中化学 来源： 题型：问答题

    （16分）尿素可作为H2O2的稳定载体，生产一种固态、耐储存、易运输的新型氧化剂和消毒剂—过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]，其合成工艺流程如下：

    请回答下列问题：
    （1）操作I、II的名称分别是______、_______。CO(NH2)2·H2O2分子中尿素和过氧化氢之间以________结合，其结合力较弱，具有尿素和过氧化氢双重性质。
    （2）工业上生产尿素所需的原料气可由天然气与水反应制备，已知：
    ①甲烷、氢气的燃烧热分别为890．3KJ/mol、285．8kJ/mol
    ②
    写出CH4与水蒸气作用生产CO2和H2的热化学方程式：_______________。
    （3）合成过氧化氢尿素加入的稳定剂可以是水杨酸、酒石酸等。酒石酸分子式为C4H6O6，其核磁共振氢谱只有3种锋，只含羧基和羟基两种官能团，则酒石酸的结构简式为_____。
    （4）为测定产品中H2O2的含量，称取干燥样品12．0g配成250mL溶液，取25．00mL
    于锥形瓶中，加入适量硫酸酸化，用0．20mol/LKMnO4标准溶液滴定，三次滴定平均消耗KMnO4溶液20．00mL．（KMO4溶液与尿素不反应）．
    ①完成并配平方程式：MnO4-+    H2O2+   _________=Mn2++ O2↑+___；
    ②计算出产品中H2O2的质量分数为_______。
    （5）电解尿素的废水既可以处理废水，又可制得纯氢，电解原理如图所示。电解池中隔膜仅阻止气体通过，B两极均为惰性电极。B极连接电源的____极（填
    “正”或“负”），阳极电极反应方程为_____________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：问答题

    SO2、NO、NO2、CO都是污染大气的有害气体，对其进行回收利用是节能减排的重要课题。
    （1）上述四种气体中直接排入空气时会引起酸雨的有__________（填化学式）。
    （2）已知：2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g)；△H=－196.6kJ/mol
    O2(g)+2NO(g)=2NO2(g)；△H=－113.0kJ/mol
    ①反应：NO2(g) +SO2(g)= SO3(g) +NO(g)的△H=_ kJ/mol。
    ②一定条件下，将NO2和SO2以体积比1：1置于恒温恒容的密闭容器中发生反应： NO2(g) +SO2(g)SO3(g) +NO(g)，
    下列不能说明反应达到平衡状态的是_____（填字母）。
    a．体系压强保持不变
    b．混合气体的颜色保持不变
    c．NO的物质的量保持不变
    d．每生成1molSO3的同时消耗1molNO2
    （3）CO可用于合成甲醇，其反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20mol H2，在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（p）的关系如图所示。

    ①上述合成甲醇的反应为______（填“放热”或“吸热”）反应。
    ②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为___________。
    ③若达到平衡状态A时，容器的体积为10L，则在平衡状态B时容器的体积为_____L。
    （4）某研究小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。

    ①该电池工作时，OH-向______（填“a”或“b”）极移动。
    ②电池工作一段时间后，测得溶液的pH减小，则该电池总反应的离子方程式为__________________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    50mL0.50mol· L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：

    （1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器有________。
    （2）烧杯间填满碎纸条的作用是____________________。
    （3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值________（填“偏大”“偏小”“无影响”）
    （4）实验中改用60mL 0.50mol·L－1盐酸跟50mL0.55mol·L－1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量________（填“相等”“不相等”），所求中和热________（填“相等”“不相等”），简述理由_____________________________________。
    （5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会____________；用50mL 0.50mol·L－1NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会________。（均填“偏大”“偏小”“无影响”）

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