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    如图1所示“合成氨”的演示实验（夹持仪器均已省略）．在Y形管的一侧用Zn粒和稀H2SO4反应制取H2，另一侧用NaNO2固体和NH4Cl饱和溶液反应制取N2，N2和H2混合后通过还原铁粉来合成NH3，再将产生的气体通入酚酞试液中，若酚酞试液变红，则说明产生了氨气．精英家教网
    某课外活动小组通过查阅资料和多次实验，得到了如下信息：
    信息一：NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热的过程中发生如下反应：
    ①NaNO2+NH4Cl→NH4NO2+NaCl     
    ②NH4NO2→NH3+HNO2
    ③2HNO2→N2O3+H2O              
    ④2NH3+N2O3→2N2+3H2O
    信息二：查阅资料，不同体积比的N2、H2 混合气体在相同实验条件下合成氨，使酚酞试液变红所需要的时间如下：
    N2和H2的体积比 5：1 3：1 1：1 1：3 1：5
    酚酞变红色所需时间/min 8～9 7～8 6～7 3～4 9～10
    据此回答下列问题：
    （1）Y形管左侧管中发生反应的离子方程式：
     
    ．
    （2）铁粉撒在石棉绒上的目的是
     
    ．
    （3）课外活动小组的同学们认为，该实验中即使酚酞变红也不能说明N2和H2反应合成了NH3，得出此结论的理由是
     
    ，请你另设计一个简单的实验验证你的理由
     
    ．欲解决这一问题，可以选用图2中的
     
    装置连接在原装置中的
     
    和
     
    之间．
    （4）在上述实验过程中，为尽快观察到酚酞试液变红的实验现象，应该控制N2和H2的体积比为
     
    比较适宜；但该装置还难以实现此目的，原因是
     
    ．
    （5）实验过程中通入试管C中的气体成分有
     
    ．
    分析：（1）Y形管的一侧用Zn粒和稀H2SO4反应制取H2，另一侧用NaNO2固体和NH4Cl饱和溶液反应制取N2，装置图中右侧是加热反应，用来制备氮气，左侧不需要加热制备气体是制备氢气的装置；
    （2）N2和H2混合后通过还原铁粉来合成NH3，为增大混合气体一催化剂的接触面积可以把铁粉撒在石棉绒上；
    （3）课外小组的同学们认为，该实验中即使酚酞试液变红也不能说明N2和H2反应合成了NH3，分析得出此结论的理由；设计一个简单的实验验证你的理由；
    （4）在上述实验过程中，为尽快观察到酚酞变红的实验现象，应该控制N2和H2的体积比为 1：3比较适宜；但无法测量气体体积，该装置还难以实现此目的．
    （5）有题目信息，推测实验过程中通入试管C中的气体的成分．
    解答：解：（1）Y形管左侧管中发生反应的化学方程式为 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
    故答案为：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
    （2）石棉绒的作用是增大混合气体与催化剂还原铁粉的接触面积，使反应进行得更充分；
    故答案为：增大混合气体与催化剂还原铁粉的接触面积，使反应进行得更充分；
    （3）课外小组的同学们认为，该实验中即使酚酞试液变红也不能说明N2和H2反应合成了NH3，得出此结论的理由是：从分步反应可知，产生N2的过程中，有可能直接产生氨气，另设计一个简单的实验验证你的理由：将NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热，产生的气体直接通入酚酞试液，若酚酞试液变红，则说明理由成立；否则，说明理由不成立；欲解决这一问题，可以选用下图中的③装置连接在原装置中的A和B之间；
    钴答案为：从分步反应可知，产生N2的过程中，有可能直接产生氨气．
    将NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热，产生的气体直接通入酚酞试液，若酚酞试液变红，则说明理由成立；否则，说明理由不成立． ③； A，B；
    （4）在上述实验过程中，为尽快观察到酚酞变红的实验现象，依据化学反应定量关系，N2+3H2?2NH3，应该控制N2和H2的体积比为 1：3比较适宜；但该装置还难以实现此目的原因是无法控制通入B中N2和H2的体积比；
    故答案为：体积比为 1：3比较适宜；无法控制通入B中N2和H2的体积比；
    （5）实验过程中，依据氮气和氢气合成氨是可逆反应，不能进行彻底，所以通入试管C中的气体成分有 NH3、N2、H2；
    故答案为：NH3、N2、H2；
    点评：本题考查了物质性质的实验室制备方法和性质验证，此题是相关知识的考查，解题的关键是根据题中提供的信息结合已有的知识进行分析，属常规性基础拓展考查题，考查学生的知识迁移运用能力．
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2010?茂名二模）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1所示．

    （1）反应到5min时，氢气反应速率
    1.2mol?L-1?min-1
    1.2mol?L-1?min-1
    ．
    （2）在10min时采取的措施是
    移去部分氨气
    移去部分氨气
    ，A的平衡常数为
    16
    (α-2)(b-6)3
    16
    (α-2)(b-6)3
    ，点A的平衡常数K
    =
    =
    （填“＜”、“＞”或“=”）B点的平衡常数．
    （3）若合成塔内生成17g氨气放出45.5kJ热量，在图2坐标上画出该合成氨反应过程中能量随时间的变化示意图．
    （4）-50°C时，液氨存在如下电离：2NH3?NH4++NH-2，k=2×10-2，液氨的电离达到平衡时，各微粒的浓度大小关系为
    c（NH3）＞c（NH+4）=c（NH-2）
    c（NH3）＞c（NH+4）=c（NH-2）
    ，加入NH4Cl固体，K
    =
    =
    2×10-12（填“＜”、“＞”或“=”）

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．

    （1）氢气燃烧热值高．实验测得，在常温常压下，1g H2完全燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量．则H2燃烧的热化学方程式为
    H2（g）+
    1
    2
    O2（g）=H2O（1）△H=-285.8kJ/mol
    H2（g）+
    1
    2
    O2（g）=H2O（1）△H=-285.8kJ/mol
    ．
    （2）氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景．现用氢氧燃料电池进行如图1所示实验：
    ①氢氧燃料电池中，正极的电极反应式为
    O2+2H20+4e-=4OH-
    O2+2H20+4e-=4OH-
    ．
    ②如图1装置中，某一铜电极的质量减轻3.2g，则a极上消耗的O2在标准状况下的体积为
    0.56
    0.56
    L．
    （3）氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化学方程式如下：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol．
    ①当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2、H2和NH3的量），反应速率与时间的关系如图2所示．图中t1时引起平衡移动的条件可能是
    增大压强
    增大压强
    ．其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是
    t2-t3
    t2-t3
    ．
    ②温度为T℃时，将2a mol H2和a mol N2放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%．则反应的平衡常数为
    4
    a2
    4
    a2
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2011?门头沟区模拟）科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究．
    （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：
    减小
    减小
    ．（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
    33.3%
    33.3%
    ．
    ③欲提高②容器中H2的转化率，下列措施可行的是
    AD
    AD
    ．
    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
    N2+6H++6e-=2NH3
    N2+6H++6e-=2NH3
    ．
    （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此合成反应的a
    大于
    大于
    0．（填“大于”、“小于”或“等于”）
    N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol
    ②已知
    O2（g）+2H2（g）2H2O（l）；△H=-571.6kJ/mol则2N2（g）+6H2O（l）4NH3（g）+3O2（g）；△H=
    kJ/mol
    （4）NH4Cl溶液呈酸性，这是由于N
    H
    +
    4
    水解的缘故．则NH4Cl在重水（D2O）中水解的离子方程式是
    NH4++D2O?NH3?HDO+D+
    NH4++D2O?NH3?HDO+D+
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义．
    （1）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），混合体系中SO3的质量分数和温度的关系如图1所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）．根据图示回答下列问题：

    ①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）的△H
    ＜
    ＜
    0（选填“＞”或“＜”）；若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡
    向左
    向左
    移动（选填“向左”、“向右”或“不”）；
    ②若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1
    ＞
    ＞
    K2；若反应进行到状态D时，v正
    ＞
    ＞
    v逆（选填“＞”、“＜”或“=”）．
    （2）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．
    ①图2是一定的温度和压强下N2和H2反应生成1mol NH3过程中能量变化示意图，请写出合成氨的热化学反应方程式：
    N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；
    N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；
    、
    △H=2（a-b）kJ?mol-1
    △H=2（a-b）kJ?mol-1
    ．（△H的数值用含字母a、b的代数式表示，不必注明反应条件）
    ②氨气溶于水得到氨水．在25℃下，将xmol?L-1的氨水与ymol?L-1的盐酸等体积混合，所得溶液呈中性．则x
    ＞
    ＞
    y，所得溶液中c（NH4+）
    =
    =
    C（Cl-）（选填“＞”、“＜”或“=”）；用含x和y的代数式表示出一水合氨的电离平衡常数
    10-7y
    x-y
    mol/L
    10-7y
    x-y
    mol/L
    ．
    （3）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在．在25℃下，向0.1mol?L-1的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1mol?L-1硝酸银溶液，有白色沉淀生成，向反应后的浊液中，继续加入0.1mol?L-1的NaI溶液，看到的现象是
    白色沉淀转化为黄色沉淀
    白色沉淀转化为黄色沉淀
    ，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）
    AgCl（s）+I-（aq）=AgI（s）+Cl-（aq）
    AgCl（s）+I-（aq）=AgI（s）+Cl-（aq）
    ．（已知25℃时Ksp[AgCl]=1.0×10-10 mol2?L-2，Ksp[AgI]=1.5×10-16mol2?L-2）

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