【题目】科学家一直致力于“人工固氮”的研究，现已有多种方法。
（方法一）1918年，德国化学家哈伯因发明工业合成氨（N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) H<0）的方法而荣获诺贝尔化学奖。
（1）若将1molN2和3molH2放入1L的密闭容器中，5min后N2的浓度为0.8mol/L，这段时间内用N2的浓度变化表示的反应速率为_____mol/(L·min)。
（2）在一定温度下的定容密闭容器中发生上述反应，下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是____。
a. v(N2)正=3v(H2)逆
b. 容器中气体的密度不随时间而变化
c. 容器中气体的分子总数不随时间而变化
d. 容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
（3）合成氨反应的生产条件选择中，能用勒夏特列原理解释的是________。
①使用催化剂 ②高温 ③高压 ④及时将氨气液化从体系中分离出来
A. ①③ B. ②③ C. ③④ D. ②④
（方法二）1998年，两位希腊化学家提出了电解合成氨的新思路：
（4）采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质，实现了高温(570℃)常压下高转化率的电解法合成氨，转化率可达到78％，装置如下图：
钯电极A是电解池的___极(填“阳”或“阴”)，阳极反应式为________。
（方法三）最新的“人工固氮”研究报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应，直接生成氨气和氧气：
已知：N2(g)+3H2(g) 
2NH3(g) △H=－92 kJ／mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=－571.6 kJ／mol
（5）写出上述固氮反应的热化学方程式___________。
【答案】0.04 c d C 阴 H2－2e－=2H+ 2N2(g)+6H2O(I)=4NH3(g)+3O2(g) △H=+1530.8kJ/mol
【解析】
（1）根据
计算用N2的浓度变化表示的反应速率；
（2）根据平衡状态标志判断；
（3）勒夏特列原理适合解释平衡移动；
（4）原电池中氮气在正极上得到电子发生还原反应，氢气在负极上失电子发生氧化反应。
（5）根据盖斯定律计算2N2(g)+6H2O(I)=4NH3(g)+3O2(g)的焓变；
（1）若将1molN2和3molH2放入1L的密闭容器中，5min后N2的浓度为0.8mol/L，
0.04 mol/(L·min)
（2）a. 正逆反应速率之比等于系数比，反应达到平衡，所以3v(N2)正=v(H2)逆达到平衡，故不选a；
b. N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)在恒容容器中进行，密度是恒量；容器中气体的密度不随时间而变化，不一定平衡，故不选b；
c. N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应过程中气体分子数是变量，若容器中气体的分子总数不随时间而变化，一定平衡，故选c；
d. 根据
，容器中气体的平均相对分子质量是变量，若容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化，一定平衡，故选d。
（3）①催化剂不能使平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，故不选①； ②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H<0，升高温度，平衡逆向移动，不利于氨气的生成，不能用勒夏特列原理解释，故不选②； ③N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，增大压强，平衡正向移动，利于氨气的生成，能用勒夏特列原理解释，故选③；④及时将氨气液化从体系中分离出来，平衡正向移动，利于氨气的生成，能用勒夏特列原理解释，故选④；故C正确。
（4）根据图示，B电极是氢气失电子生成氢离子，所以B是阳极，A是阴极；阳极电极反应式是H2－2e－=2H+；
（5）①N2(g)+3H2(g) 
2NH3(g) △H=－92 kJ／mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=－571.6 kJ／mol
根据盖斯定律①×2－②×3得 2N2(g)+6H2O(I)=4NH3(g)+3O2(g) △H=+1530.8kJ/mol
小学课时特训系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一化学元素。
表中所列元素中：
属于短周期元素的有_____________________________________（填字母，下同）；属于主族元素的有__________________________________________；e元素在元素周期表中的位置是第__________周期第__________族。
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】下列有关化学符号表征正确的是
A. 电解法精炼铜，阴极电极反应：Cu2++2e－== Cu
B. H2S在水溶液中的电离：H2S
2H++ S2－
C. 甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4 (g)＋2O2 (g) ==CO2 (g)＋2H2O (g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
D. 碳酸钠水解的离子方程式：CO32－+2H2O2OH－+H2CO3
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【题目】已知伞形酮可用雷琐苯乙酮和苹果酸在一定条件下反应制得
下列说法中正确的是（ ）
A.一分子反应物雷琐苯乙酮含有3个碳碳双键
B.苹果酸的一种缩聚产物是
C.1mol产物伞形酮与足量NaOH溶液反应，最多可消耗2molNaOH
D.反应中涉及到的三种有机物都能跟FeCl3溶液发生显色反应
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【题目】氨硼烷(NH3·BH3)电池可在常温下工作，装置如图所示。未加入氨硼烷之前，两极室质量相等，电池反应为NH3·BH3+3H2O2═NH4BO2+4H2O。已知两极室中电解质足量，下列说法正确的是
A. 正极的电极反应式为2H++2
═H2↑
B. 电池工作时，H+通过质子交换膜向负极移动
C. 电池工作时，正、负极分别放出H2和NH3
D. 工作一段时间后，若左右两极室质量差为1.9 g，则电路中转移0.6 mol电子
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【题目】在通风橱中进行下列实验：
实验 步骤 |
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现象 | Fe表面产生大量 无色气体，在液面 上方变红棕色 | Fe表面无明 显变化 | 常温下有无色气泡，加热后，Cu表面产生无色气体，在液面上方变红棕色 | Cu表面产生红 棕色气体 |
请回答下列问题：
（1）①中气体由无色变为红棕色，红棕色气体是__________________（填分子式）。
（2）②中的现象说明Fe发生了______现象，产生的原因是________________________。
（3）对比①②中的现象，______（填“能”或“不能”）说明稀硝酸的氧化性强于浓硝酸。
（4）对比③④中的现象，说明氧化性：稀硝酸______（填“>”或“<”）浓硝酸。
（5）③中在加热时的化学反应方程式为________________________，此反应中稀硝酸除表现出氧化性外，还表现出____________。
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【题目】下列叙述不正确的是（ ）
A.原子半径：
B.热稳定性：
C.N、O、F元素的非金属性依次减弱
D.P、S、
元素最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强
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【题目】已知电离平衡常数：H2CO3＞HClO＞HCO3－，氧化性：HClO＞Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2。下列有关离子反应或离子方程式的叙述中，正确的是（ ）
A.常温下，中性溶液中，
、
、
、
能大量共存
B.向含有
的溶液中通入
充分反应：4Fe2++2I-+3Cl2=4Fe3++6Cl-+I2
C.向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式：ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-
D.向
溶液中滴加少量氯水，再加入
溶液振荡，静置，有机层呈橙色
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【题目】氮元素是地球大气中含量最多的元素，请完成下列有关问题
(1)写出氮元素的原子结构示意图：_____________。
(2)将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。下列能实现固氮的是_______
A．N2和H2在一定条件下反应生成NH3
B．雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO
C．NH3经过催化氧化生成NO
D．NH3和HNO3反应生成NH4NO3
(3)写出实验室制取氨气的化学反应方程式_______________。
(4)如图是实验室制取氨气的装置，请指出图中错误之处：______________。
(5)用如图装置进行喷泉实验，挤压滴管的胶头时，现象_________。
(6)若实验室要收集一定量的氨气应用什么方法收集：____________。
(7)请写出氨气的催化氧化反应方程式：_______________。
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