题目列表(包括答案和解析)
催化剂 |
高温 |
c2(NH3) |
c(N2)?c3(NH3) |
c2(NH3) |
c(N2)?c3(NH3) |
压强(Mpa) 氨的平衡含(%) 温度(摄氏度) |
0.1 | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 |
200 | 15.3 | 81.5 | 86.4 | 89.9 | 95.4 | 98.8 |
300 | 2.2 | 52.0 | 64.2 | 71.0 | 84.2 | 92.6 |
400 | 0.4 | 25.1 | 38.2 | 47.0 | 65.2 | 79.8 |
500 | 0.1 | 10.6 | 19.1 | 26.4 | 42.2 | 57.5 |
600 | 0.05 | 4.5 | 9.1 | 13.8 | 23.1 | 31.4 |
催化剂 |
△ |
c2(NH3) |
c(N2)?c3(H2) |
c2(NH3) |
c(N2)?c3(H2) |
催化剂 |
△ |
c2(NH3) |
c(N2)?c3(H2) |
c2(NH3) |
c(N2)?c3(H2) |
压强(MPa) 氨的平衡含量(%) 温度(摄氏度) |
0.1 | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 |
200 | 15.3 | 81.5 | 86.4 | 89.9 | 95.4 | 98.8 |
300 | 2.2 | 52.0 | 64.2 | 71.0 | 84.2 | 92.6 |
400 | 0.4 | 25.1 | 38.2 | 47.0 | 65.2 | 79.8 |
500 | 0.1 | 10.6 | 19.1 | 26.4 | 42.2 | 57.5 |
600 | 0.05 | 4.5 | 9.1 | 13.8 | 23.1 | 31.4 |
氨是一种重要的化工原料,氨的合成与应用是当今重要研究内容之一。不同温度、压强下,合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表(N2和H2起始物质的量之比为1∶3)。
压强(Mpa) 氨的平 衡含量(%) 温度(℃) | 0.1 | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 |
200 | 15.3 | 81.5 | 86.4 | 89.9 | 95.4 | 98.8 |
300 | 2.2 | 52.0 | 64.2 | 71.0 | 84.2 | 92.6 |
400 | 0.4 | 25.1 | 38.2 | 47.0 | 65.2 | 79.8 |
500 | 0.1 | 10.6 | 19.1 | 26.4 | 42.2 | 57.5 |
600 | 0.05 | 4.5 | 9.1 | 13.8 | 23.1 | 31.4 |
回答下列有关问题:
(1)利用表中数据推断得出合成氨的反应是__________反应(填“放热”、“吸热”或“无热量变化”)。
(2)根据表中数据,在200℃和100MPa时,平衡体系中NH3的物质的量分数最高,而实际工业生产不选用该条件的主要原因是___________________________________。
(3)一定条件下,对在密闭容器中进行的合成氨反应达平衡后,其他条件不变时,若同时压缩容器的体积和升高温度达新平衡后,与原平衡相比,请将有关物理量的变化的情况填入下表中(填“增大”、“减小”或“可能增大也可能减小”):
反应速率 | 平衡常数K | 氨的体积分数 | |
变化情况 |
(4)将1molH2和1molN2通入一体积不变的密闭容器中,在一定温度和催化剂作用下,反应达到平衡,测得NH3的物质的量为0.3mol,此时若移走0.5molH2和0.5molN2,则反应达到新的平衡时,NH3的物质的量为_____________(选填答案编号)。
A.0.3mol B.0.15mol C.小于0.15mol D.大于0.15mol,小于0.3mol
(16分)氨是一种重要的化工原料,氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一。
(1)一定条件下,在一个密闭容器中充入气体:N2 2mol、H2 6mol,达平衡后N2的转化率为50%,同时放热92.3KJ。该反应的热化学方程式为:______________________________。
(2)传统哈伯法合成氨工艺中相关的反应式为:N2+3H22NH3 。
①该反应的平衡常数K的表达式为:K=______________。升高温度,K值______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②不同温度、压强下,合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表(N2和H2的起始物质的量之比为1∶3)。分析表中数据, (填温度和压强)。时H2转化率最高,实际工业生产中不选用该条件的主要原因是 。
③下列关于合成氨说法正确是 (填字母)
A.使用催化剂可以提高氮气的转化率
B.寻找常温下的合适催化剂是未来研究的方向
C.由于ΔH<0、ΔS>0,故合成氨反应一定能自发进行
(3)最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法。其装置为用铂黑作为电极,加入电解质溶液中,一个电极通入空气,另一电极通入氨气。其电池反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O,你认为电解质溶液应显 性(填“酸性”、“中性"、“碱性”),写出负极电极反应式 。
(4)工业上净化处理铬污染方法之一是:将含K2Cr2O7酸性废水放入电解槽内,加入适量的NaCl,以Fe和石墨为电极进行电解。经过一段时间后,生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)。
已知电解后的溶液中c(Fe3+)为2.0×10-13mol/L,则溶液中c(Cr3+)为 mol/L。
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
B
C
B
C
A
B
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
A
C
D
B
A
C
第Ⅱ卷(共58分)
二、填空题(本题包括4小题,共48分)
15.(13分)
(1)①增大(1分)
②增大 减小(各1分,共2分)
③E(1分)
④t3~t5(1分)
⑤D B(各1分,共2分)
⑥
(2)2NH3+60H--6e-===N2+6H2O(2分) 碱性(1分)
NH3在酸性介质中易转化为NH4+离子(1分)
16.(12分)
(1)第二周期 第VA族(各0.5分共1分)
(2)NH3+H+===NH4+(或H2O+H+===H3O+)(2分)
(3)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+(2分)
(4)NaOH; NH4NO3(各1分共2分)
(5)2H2-4e-+4OH===4H2O(2分)
(6)①A(1分)
②0.25mol2?L-2(或0.25)(2分)
17.(9分)
(1)①吸收CO2中的水蒸汽(或干燥CO2气体)(1分)
②防止空气中的二氧化碳和水蒸汽进入C中(1分)
③C(1分)
(2)①NaOH溶液(1分)
②过滤(1分) 干燥(1分)
③(2分)
(3)方案一中的CO2气体不能完全被装置C中的碱石灰吸收(1分)
18.(14分)
(1)离子键、共价键(或非极性键)(各0.5分共1分)
0.2NA 或1.024×1023 (1分)
(2)Cl2+2OH-===Cl- + ClO- +H2O(2分)
(3)C+2H2SO4(浓)△CO2↑+2SO2↑+2H2O(2分)
(4)NH4++HCO3-+2OH-△NH3↑+CO32-+2H2O(2分)
(或:NH4++HSO3-+2OH-△NH3↑+SO32-+2H2O,
(或:NH4++HS-+2OH-△NH3↑+S2-+2H2O,其它正确答案亦可)
(5)4HCl+NaAlO2===NaCl+AlCl3+2H2O(2分)
(或:4H2SO4+2NaAlO2===Na2SO4+Al2(SO4)3+4H2O,若H2SO4写成硝酸亦可)
(6)2NH4Cl+Ca(OH)2△CaCl2 +2H2O+2NH3↑(2分)
4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g);△H=-906.8KJ/mol(2分)
三、选做题(本题分A、B两题,考生只要选其中一题作答。若两题都作答,则以A题得分计入总分。本题共10分)
(1)Na<Al<Si<N 高
(2)高 NaCl为离子晶体而SiCl4为分子晶体
(3)三角锥形
(4)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar] 3d104s1) [Cu(NH3)4]2+
(5)Cu3 N
(6)AlN 共价键
19B.(各1分共10分)
(I)
(II)(1)加成反应 消去反应
(2)浓硫酸、加热
(3)
(4) 银氨溶液[或新制Cu(OH)2悬浊液]
(5)
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