合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为
N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。
一种工业合成氨的简式流程图如下：
(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下：
①CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)
ΔH＝＋206.4 kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2的百分含量，又能加快反应速率的措施是____________。
a．升高温度 b．增大水蒸气浓度 c．加入催化剂 d．降低压强
利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2的产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO的转化率为____________。
(3)图(a)表示500 ℃、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：____________。
(4)依据温度对合成氨反应的影响，在图(b)坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。
(a) (b)
(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(1)2NH4HS＋O2
2NH3·H2O＋2S↓
(2)a 90%
(3)14.5%
(4)
(5)Ⅳ 对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用
[解析] (1)由题意可知为空气中的O2将负二价硫氧化为硫单质，根据电子守恒将方程式配平即可。(2)反应①为气体物质的量增大的吸热反应，降低压强使平衡右移，但反应速率减小，d错；催化剂不能改变反应限度，即不能改变H2的百分含量，c错；增大水蒸气浓度虽可使反应速率增大以及平衡右移，但产物H2的百分含量却减小，b错；升高温度反应速率增大，且平衡正向移动，H2的百分含量增大，a对。CO与H2的混合气体与水蒸气的反应中，反应体系中的气体的物质的量不变，而1 molCO与H2的混合气体参加反应生成1.18 mol混合气，说明有0.18 mol 水蒸气参加反应，则根据方程式②可知参加反应的CO也为0.18 mol，则其转化率为
×100%＝90%。
(3)由图中看出当N2与H2物质的量比为1∶3时，NH3的平衡体积分数最大，为42%。设平衡时转化的N2的物质的量为x mol，由三段式：
N2＋3H22NH3
起始(mol): 1 3 0
转化(mol): x 3x 2x
平衡(mol): 1－x 3－ 3x 2x
×100%＝42%，则x＝0.59
则平衡时N2的体积分数为
×100%＝14.5%。(4)作图时要注意开始时NH3物质的量不断增多，是因为反应正向进行(反应未达平衡)，达到一定程度后反应达到平衡而此时温度继续升高，平衡逆向移动，NH3的物质的量减小。(5)热交换器可以使需要加热的物质得到加热，还可以使需要冷却的物质得到冷却，能充分利用能量。合成氨反应为气体物质的量减小的反应，加压利于反应正向进行；此外，循环利用可反复利用原料，提高原料利用率。
期末100分闯关海淀考王系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
为探究乙炔与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下的实验：先取一定量工业用电石与水反应，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色的浑浊，推测在制得的乙炔中还可能含有少量的杂质气体，由此他提出必须除去之，再与溴水反应。请你回答下列问题：
(1)写出甲同学实验中两个主要反应的化学方程式____________；________________________________________________________。
(2)甲同学设计的实验(填“能”或“不能”)验证乙炔与溴水发生加成反应，其理由是。
A．使溴水褪色的反应，未必是加成反应
B．使溴水褪色的反应，就是加成反应
C．使溴水褪色的物质，未必是乙炔
D．使溴水褪色的物质，就是乙炔
(3)乙同学推测在制得的乙炔中含有的杂质气体是，它与溴水反应的化学方程式为____________________________________，在验证过程中必须全部除去。
(4)请你选用下图所列的四个装置(可重复使用)试验乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并在括号中写出装置内所放的化学药品。
(5)为验证这一反应是加成反应而不是取代反应，丙同学提出可用pH试纸来测试反应后的溶液的酸性，理由是_____________________
______________________________________________________。
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科目：高中化学 来源： 题型：
在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。
回答下列问题：
(1)反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)；100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0～60 s时段，反应速率v(N2O4)为________mol·L－1·s－1；反应的平衡常数K1为________。
(2)100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.002 0 mol·L－1·s－1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。
①T________100 ℃(填“大于”或“小于”)，判断理由是____________________________。
②列式计算温度T时反应的平衡常数K2：_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
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科目：高中化学 来源： 题型：
煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
CaSO4(s)＋CO(g)
CaO(s) ＋ SO2(g) ＋ CO2(g) ΔH1＝218.4 kJ·mol－1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s) ＋ 4CO2(g) ΔH2＝－175.6 kJ·mol－1(反应Ⅱ)
请回答下列问题：
(1)反应Ⅰ能够自发进行的反应条件是________。
(2)对于气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量的浓度c(B)，则反应Ⅱ的Kp＝________(用表达式表示)。
(3)假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1 )大于反应Ⅱ的速率(v2 )，则下列反应过程能量变化示意图正确的是________。
(4)通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生，理由是____________________________________________________________________。
A B
C D
(5)图(a)为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有________。
A．向该反应体系中投入石灰石
B．在合适的温度区间控制较低的反应温度
C．提高CO的初始体积百分数
D．提高反应体系的温度
(6)恒温恒容条件下，假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，且v1>v2，请在图(b)画出反应体系中c(SO2)随时间t变化的总趋势图。
(a) (b)
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科目：高中化学 来源： 题型：
H2O2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。
(1)某小组拟在同浓度Fe3＋的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30%H2O2溶液、0.1 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。
①写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：______________________________。
②设计实验方案：在不同H2O2浓度下，测定________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。
③设计实验装置，完成图中的装置示意图。
④参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示)。
| 物理量 实验序号 | V[0.1 mol·L－1 Fe2(SO4)3]/mL | …… | |
| 1 | a | …… | |
| 2 | a | …… |
(2)利用图(a)和(b)中的信息，按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的__________(填“深”或“浅”)，其原因是____________________________。
(a) (b)
(c)
图21
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合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。
一种工业合成氨的简式流程图如下：
(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下：
①CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)
ΔH＝＋206.4 kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2的百分含量，又能加快反应速率的措施是____________。
a．升高温度 b．增大水蒸气浓度 c．加入催化剂 d．降低压强
利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2的产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO的转化率为____________。
(3)图(a)表示500 ℃、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：____________。
(4)依据温度对合成氨反应的影响，在图(b)坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。
(a) (b)
(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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科目：高中化学 来源： 题型：
向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，在温度为T时发生反应PCl5(g) 
PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋124 kJ·mol－1。反应过程中测定的部分数据见下表：
| 时间t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
| n(PCl3)/mol | 0 | 0.16 | 0.19 | 0.2 | 0.2 |
回答下列问题：
(1)反应在前50 s的平均速率v(PCl5)＝____________。
(2)温度为T时，该反应的化学平衡常数＝________。
(3)要提高上述反应的转化率，可采取的措施有______________。
(4)在温度为T时，若起始时向容器中充入0.5 mol PCl5和a mol Cl2平衡时PCl5的转化率仍为20%，则a＝________。
(5)在热水中，五氯化磷完全水解，生成磷酸(H3PO4)，该反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
若将0.01 mol PCl5投入1 L热水中，再逐滴加入AgNO3溶液，先产生的沉淀是________[已知Ksp(Ag3PO4)＝1.4×10－16，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10]。
(6)一定条件下，白磷溶于硝酸溶液产生一种氮氧化合物气体，生成该气体与消耗的白磷的物质的量之比为20∶3，反应的化学方程式为______________________________________。
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科目：高中化学 来源： 题型：
次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性。回答下列问题：
(1)H3PO2是一种中强酸，写出其电离方程式：_____________________________
________________________________________________________________________。
(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag＋还原为银，从而可用于化学镀银。
①H3PO2中，P元素的化合价为________。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，则氧化产物为________(填化学式)。
③NaH2PO2为________(填“正盐”或“酸式盐”)，其溶液显________(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”)。
(3)H3PO2的工业制法是：将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式：____________________________________________。
(4)H3PO2也可用电渗析法制备，“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：
①写出阳极的电极反应式：_________________________________________。
②分析产品室可得到H3PO2的原因：_____________________________________
________________________________________________________________________。
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有________杂质，该杂质产生的原因是________________________________。
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