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    工业上合成氨的化学反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

    ΔH＝－92.4 KJ·mol－1、ΔS＝－198.3 J·mol－1·K－1，且ΔG＝ΔH－T　ΔS．在容积为10 L的密闭容器中，通入40 mol　N2和120 mol　H2在一定条件下进行反应，4 S后达到平衡状态，此时N2的浓度为2 mol/L．通过计算回答下列问题：

    (1)在温度为298K时，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行．反应进行到平衡状态时ΔG＝________．

    (2)用N2表示的4S内化学反应的平均速率是________．

    (3)在该条件下N2的最大转化率是________；此时混合气体中NH3的体积分数是________．

    (4)为了提高氨气的产率，可以选择的方法是________(填序号，错选扣分)．

    ①升高温度

    ②增大压强

    ③使用催化剂

    ④及时分离出NH3

    答案：
    解析：

    　　(1)能　0(2分)

    　　(2)0.5 mol·L－1·S－1(1分)

    　　(3)50％(1分)　33.3％(2分)

    　　(4)②④(2分)


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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：

    （1）图1是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式
    NO2（g）+CO（g）═CO2（g）+NO（g）；△H=-234KJ/mol
    NO2（g）+CO（g）═CO2（g）+NO（g）；△H=-234KJ/mol

    （2）工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率．电化学合成氨过程的总反应式为：N2+3H2
             通电         
    .
    (一定条件)
    2NH3，
    阳极反应式为：3H2-6e-=6H+，则阴极反应式为
    N2+6H+=6e-+2NH3
    N2+6H+=6e-+2NH3
    ．
    （3）工业中常用以下反应合成氨：N2+3H2?2NH3△H＜0．某实验室在三个不同条件的密闭容器中，分别加入浓度均为c （N2）=0.1mol/L，c （H2）=0.3mol/L进行反应时，N2的浓度随时间的变化如下图①、②、③曲线所示．
    I．该反应实验②平衡时H2的转化率为
    40%
    40%
    ．
    II．据图2所示，②、③两装置中各有一个条件与①不同．请指出，并说明判断的理由．③条件：
    ②与①相比加了催化剂；③与①相比温度升高
    ②与①相比加了催化剂；③与①相比温度升高
    理由：
    因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间，但化学平衡不移动，所以①②两装置达到平衡时N2的浓度相同；
    该反应为放热反应，温度升高，达到平衡的时间缩短，但平衡向逆反应方向移动，③中到达平衡时N2的浓度高于①
    因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间，但化学平衡不移动，所以①②两装置达到平衡时N2的浓度相同；
    该反应为放热反应，温度升高，达到平衡的时间缩短，但平衡向逆反应方向移动，③中到达平衡时N2的浓度高于①
    ．
    （4）I．NH4Cl溶液呈酸性，这是由于NH4+水解的缘故．则NH4Cl溶于重水（D2O）生成一水合氨和水合氢离子的离子方程式是
    NH4++D2O=NH3?HDO+D3O+
    NH4++D2O=NH3?HDO+D3O+
    ．
    II．常温下，0.1mol?L-1氨水与0.1mol?L-1盐酸溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），则混合溶液中由水电离出的c（H+）
    ＞
    ＞
     0.1mol?L-1氨水溶液中由水电离出的c（OH-）（填写“＞”“=”或“＜”）

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    科目：高中化学 来源：2015届重庆市高二上学期期中考试化学试卷（解析版） 题型：填空题

    氨气是生产氮肥、硝酸、纯碱等的重要原料。

    （1）实验室模拟合成氨。在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料（单位是mol /L），平衡时测得甲容器中H2的转化率为20%。

     

    N2

    H2

    NH3

    甲

    1

    3

    0

    乙

    0.5

    1.5

    1

    丙

    0

    0

    4

     

    ①平衡时甲容器中氨气的浓度为            。

    ②乙容器中开始反应时，v逆     v正(填＜、＞或＝)。

    ③达平衡时，甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数由大到小的顺序为                           。

    （2）工业上以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)，该反应的平衡常数和温度关系如下：

    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）＝x，下图是氨碳比（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右图中的B点处，NH3的平衡转化率为                     。

     

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    科目：高中化学 来源：2013-2014学年湖北武汉市武昌区高三上学期期末考试理综化学试卷（解析版） 题型：填空题

    能源是制约国家发展进程的因素之一。甲醇、二甲醚等被称为2 1世纪的绿色能源，工业上利用天然气为主要原料与二氧化碳、水蒸气在一定条件下制备合成气（CO、H2），再制成甲醇、二甲醚。

    （1）工业上，可以分离合成气中的氢气，用于合成氨，常用醋酸二氨合亚铜

    [Cu（NH3）2Ac]溶液（Ac=CH3COO－）（来吸收合成气中的一氧化碳，其反虚原理为：

    [Cu（NH3）2Ac]（aq）+CO+NH3[Cu（NH3）3]Ac•CO（aq）（△H＜0）

    常压下，将吸收一氧化碳的溶液处理重新获得[Cu（NH3）2]AC溶液的措施是          ；

    （2）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：

    反应a：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）  △H＝－49.0kJ/mol

    反应b：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）  △H<0

    ①对于反应a，某温度下，将4.0 mol CO2（g）和12.0 mol H2（g）充入容积为2L的密闭容器中，反应到达平衡时，测得甲醇蒸气的体积分数为30%，则该温度下反应的平衡常数为     ；

    ②对于反应b，某温度下，将1.0mol CO（g）和2．0 mol H2（曲充入固定容积的密闭容器中，反应到达平衡时，改变温度和压强，平衡体系中CH3OH的物质的量分数变化情况如图所示，温度和压强的关系判断正确的是          ；（填字母代号）

    A．p3>p2，T3>T2

    B．p2>p4，T4>T2

    C．p1>p3，T1>T3

    D．p1>p4，T2>T3

    （3）CO可以合成二甲醚，二甲醚可以作为燃料电池的原料，化学反应原理为：

    CO（g）+4H2（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）   △H<0

    ①在恒容密闭容器里按体积比为1:4充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是        ；

    A．逆反应速率先增大后减小

    B．正反应速率先增大后减小

    C．反应物的体积百分含量减小

    D．化学平衡常数K值增大

    ②写出二甲醚碱性燃料电池的负极电极反应式          ；

    ③己知参与电极反应的电极材料单位质量放出电能的大小称为该电池的比能量。关于二甲醚碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池，下列说法正确的是          （填字母）

    A．两种燃料互为同分异构体，分子式和摩尔质量相同，比能量相同

    B．两种燃料所含共价键数目相同，断键时所需能量相同，比能量相同

    C．两种燃料所含共价键类型不同，断键时所需能量不同，比能量不同

    （4）已知l g二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为31.63 kJ，请写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式                     。

     

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    科目：高中化学 来源：2011年四川省德阳市广汉中学高考化学练习试卷（解析版） 题型：填空题

    氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：

    （1）图1是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式
       
    （2）工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率．电化学合成氨过程的总反应式为：N2+3H22NH3，
    阳极反应式为：3H2-6e-=6H+，则阴极反应式为    ．
    （3）工业中常用以下反应合成氨：N2+3H2?2NH3△H＜0．某实验室在三个不同条件的密闭容器中，分别加入浓度均为c （N2）=0.1mol/L，c （H2）=0.3mol/L进行反应时，N2的浓度随时间的变化如下图①、②、③曲线所示．
    I．该反应实验②平衡时H2的转化率为    ．
    II．据图2所示，②、③两装置中各有一个条件与①不同．请指出，并说明判断的理由．③条件：    理由：    ．
    （4）I．NH4Cl溶液呈酸性，这是由于NH4+水解的缘故．则NH4Cl溶于重水（D2O）生成一水合氨和水合氢离子的离子方程式是    ．
    II．常温下，0.1mol?L-1氨水与0.1mol?L-1盐酸溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），则混合溶液中由水电离出的c（H+）     0.1mol?L-1氨水溶液中由水电离出的c（OH-）（填写“＞”“=”或“＜”）

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