碳和氮的氢化物是广泛的化工原料，回答下列问题：（1）工业上合成氨的反应为N2(g)+3H2...

碳和氮的氢化物是广泛的化工原料，回答下列问题：

（1）工业上合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　　 △H=-92.2kJ/mol，反应过程中能量变化如图I所示。

①氨分【解析】
2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能为_________kJ/mol

②合成氨时加入铁粉可以加快生成NH3的速率，在图I中画出加入铁粉后的能量变化曲线。_______

（2）联氨作火箭燃料的反应为：2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H1

已知：2O2(g)+N2(g)=N2O4(1) △H2　　 N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)　　 △H3

上述热效应之间的关系式为△H1=____。某新型火箭用液氧/煤油代替联氨/N2O4，这种替换可能的好处是___（一条即可）。

（3）天然气制氢气是工业上制氢气的主要方法之一，其主要反应如下：

i．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　　 ΔH=-+206.4kJ/mol，

ii．CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g)　　 ΔH=-41.0kJ/mol

在一定温度下，2L的密闭容器中加入a molCH4和2amolH2O发生反应，t min时反应达平衡，测得容器内CObmol、CO2cmol。回答下列问题：

①下列可判断体系达到平衡状态的是_______。

A．CO的体积分数不变　　 B．容器内气体密度不变　 C．3v(CH4)=v(H2)　 D．不再变化

②0~tmin反应速率v(CO2)=_____，CH4的的转化率为_____，反应ⅱ的平衡常数K=______。

③图Ⅱ中T℃之后c(CO2)随温度升高而减小的原因是_________。

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Ⅰ、氨气有广泛用途，工业上利用反应N2(g)+3H2 (g) 2NH3(g)　 ∆H<0合成氨，回答以下问题：

（1）某小组为了探究外界条件对反应的影响，以c0 mol/L H2参加合成氨反应，在a、b两种条件下分别达到平衡，如图A。

①有同学认为由条件a到b可能是加了催化剂。这种分析正确吗？理由是______。

②在a条件下t1时刻将容器体积压缩至原来的1/2，t2时刻重新建立平衡状态。请在答题卡相应位置画出t1时刻后c(H2)的变化曲线并作相应的标注______。

（2）某小组往一恒温恒压容器充入9mol N2和23mol H2模拟合成氨反应，图B为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强（p）的关系图。

① 比较T1、T3的大小T1____T3（填“<”或“>”）。

②分析体系在T2、60MPa下达到的平衡，此时H2的平衡分压为____MPa（分压＝总压×物质的量分数）。

Ⅱ.工业上常用反应2NO2(g) N2(g)＋2O2(g)，△H=QkJ/mol实现绿色环保、废物利用。设起始时容器中只有NO2，平衡时三种物质的物质的量与温度关系如图所示。

则

①Q_____0(填“> ”、“= ”或“< ").

②下列关于该反应说法不正确的是____

A.在恒温恒容的条件下，容器内气体颜色不变，说明该反应达到反应限度

B.如将该反应条件降低由恒温恒容改为恒温恒压，O2的百分含量将减小

C.在恒温恒容时，向平衡体系通入NO2，平衡正向移动，但NO2转化率将降低

D.增大压强，平衡逆向移动，说明逆反应速率增大，正反应速率减小。

③A点时，设容器的总压为a Pa，则其平衡常数Kp为____（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。B点时，NO2的转化率为____。

Ⅲ. N2O5(g)的分解存在两个平衡：①N2O5(g) N2O3(g)+O2（g）; ②N2O3(g) N2O(g)+O2（g）T0C时，在一个2L的固定容积的密闭容器中，充入2 mol N2O5，平衡时测得N2O的浓度为0.25 mol/L，O2的浓度为0.75mol/L，则N2O的物质的量为__ mol，此时反应①的平衡常数为____ 。

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运用化学反应原理对研究部分单质及其化合物的反应有重要意义。

（1）氨是氮循环过程中的重要物质，是氮肥工业的重要原料。氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。请回答：

①已知H—H键键能为436kJ·mol-1，N≡N键键能为945 kJ·mol-1，N—H键键能为391 kJ·mol-1。由键能计算消耗1 mol N2时的ΔH=_____。若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡____(填“向左”、“向右”或“不”)移动。

②如图中，当温度由T1变化到T2时，KA___(填“>”、“<”或“=”)KB。

③废氨水可以转化成氨，氨再设计成碱性燃料电池。如图是该燃料电池示意图，产生的X气体可直接排放到大气中。a电极作____(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)极，其电极反应式为____。

（2）某温度下在容积固定的密闭容器中，下列反应达到平衡：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

①该反应的平衡常数为_____。该温度下，向容器中充入1 mol CO、3 mol H2O、2 mol CO2、1.5 mol H2，则起始时该反应速率v(正)______(填“>”、“<”或“=”)v(逆)。

②结合表中数据，判断下列说法正确的是_______(填字母)。

A．增加H2O(g)的量，CO的转化率升高而H2O(g)的转化率降低

B．若CO与H2O(g)的转化率相同，二者的初始投入量一定相同

C．CO和H2O(g)初始物质的量之比等于二者转化率之比

D．当CO与H2O(g)物质的量之比为1∶4时，CO的转化率为0.85

③该温度下，向容器中充入2 mol CO、2 mol H2O，达平衡时放出a kJ热量，则该反应的ΔH=_____。

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合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义．根据已学知识回答下列问题：

（1）对于密闭容器中的反应：N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H＜0，673K，30MPa下n（NH3）和n（H2）随时间变化的关系如下图所示．（8分）

下列叙述正确的是 　　　 （填选项）．

A．点a的正反应速率比点b的大

B．点c处反应达到平衡

C．点d（t1时刻）和点e（t2时刻）处n（N2）不一样

D．其他条件不变，773K下反应至t1时刻，n（H2）比上图中d点的值大

（2）已知N2（g）+3H2 （g）═2NH3（g）△H=﹣92.4kJ•mol﹣1

①合成氨工业采取的下列措施不可用平衡移动原理解释的是 　　 （填选项）．

A．采用较高压强（20MPa～50MPa）　　　　 　

B．采用500℃的高温

C．用铁触媒作催化剂　　　　　　　　　　　　　　

D．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来

②在容积均为2L（容器体积不可变）的甲、乙两个容器中，分别加入2molN2、6molH2和1molN2、3molH2，在相同温度、催化剂下使其反应．最终达到平衡后，两容器N2转化率分别为α甲、α乙，则甲容器中平衡常数表达式为 　　 （用含α甲的代数式表示，化简为最简式），此时α甲 　　 α乙（填“＞”、“＜”“=”）．

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合成氨工业的核心反应是：N2(g)+3H2(g)2NH3(g）△H=QKJ/mol，能量变化如图所示，回答下列问题：

（1）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1（填“增大”，、“减小”、“不变”，下同）；E2-E1_______。

（2）在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 molN2和l.5 mol H2，充分反应后，放出的热量____46.2KJ。（填“<”、“>”或“=”)

（3）关于该反应的下列说法中，正确的是_____

A．△H>0，气体分子数目增多

B．△H>0，气体分子数目减少

C．△H<0，气体分子数目增多

D．△H<0 ，气体分子数目减少

（4）将一定量的N2(g)和H2(g）放入1L 密闭容器中，在500℃ 、2×l07 Pa下达到平衡，测得N2为0.10 mol, H2为0.30 mol, NH3为0.10 mol。计算该条件下达到平衡时H2的转化率_____。若升高温度，K值变化_______（填“增大”、“减小”或“不变）。

（5）在上述（4）反应条件的密闭容器中欲提移合成氨中H2的转化率，下列措施可行的_____（填字母）。

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．分离出氨气

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（4分）合成氨工业的核心反应是N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝Q kJ·mol－1。反应过程中能量变化如图所示，回答下列问题。

（1）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化：E1________，E2________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（2）在500 ℃、2×107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2，充分反应后，放出的热量________(填“＜”、“＞”或“＝”)46.2 kJ，理由是____________________________________________________________。

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（12分）合成氨工业的核心反应是：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　　 ΔH=Q kJ·mol-1，能量变化如图所示，回答下列问题：

（1）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是： E1_________(填“增大”、“减小”、“不变”)

（2）在500 ℃、2×107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0．5 mol N2和1．5 mol H2，充分反应后，放出的热量_______ 46．2 kJ(填“＜”、“＞”或“=”)

（3）关于该反应的下列说法中，正确的是_________。

A．ΔH＞0，气体分子数目增多　　　　　　　　　　　 B．ΔH＞0，气体分子数目减少

C．ΔH＜0，气体分子数目增多　　　　　　　　　　　 D．ΔH＜0，气体分子数目减少

（4）将一定量的N2(g)和H2(g)放入1 L密闭容器中，在500 ℃、2×107 Pa下达到平衡，测得N2为0．10 mol，H2为0．30 mol，NH3为0．10 mol。计算该条件下达到平衡时H2转化为NH3的转化率_________。若升高温度，K值变化_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（5）在上述（4）反应条件的密闭容器中欲提高合成氨中H2的转化率，下列措施可行的__(填字母)。

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．分离出氨气

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（12分）合成氨工业的核心反应是：N2（g)+3H2（g) 2NH3（g)　　 ΔH=Q kJ·mol-1，能量变化如图所示，回答下列问题：

（1）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1_________（填“增大”、“减小”、“不变”)

（2）在500 ℃、2×107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0．5 mol N2和1．5 mol H2，充分反应后，放出的热量_________ 46．2 kJ（填“＜”、“＞”或“=”)

（3）关于该反应的下列说法中，正确的是_________。

A．ΔH＞0，气体分子数目增多　　　　　　　　　　　 B．ΔH＞0，气体分子数目减少

C．ΔH＜0，气体分子数目增多　　　　　　　　　　　 D．ΔH＜0，气体分子数目减少

（4）将一定量的N2（g)和H2（g)放入1 L密闭容器中，在500 ℃、2×107 Pa下达到平衡，测得N2为0．10 mol，H2为0．30 mol，NH3为0．10 mol。计算该条件下达到平衡时H2转化为NH3的转化率_________。若升高温度，K值变化_______（填“增大”、“减小”或“不变”)。

（5）在上述（4）反应条件的密闭容器中欲提高合成氨中H2的转化率，下列措施可行的__（填字母)。

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．分离出氨气

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工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应：

N2（g）+3H2（g）2NH3（g），△H=﹣92.44kJ/mol；回答下列问题：

①写出该反应的化学平衡常数表达式：K=　　　　　　 　 ．随着温度的升高，K值　　　 　　 　　 。（填增大、减小、不变）．

②平衡常数K值越大，表明　　 　　　　　　 　　 （填序号）．

A．N2的转化率越高　　　　 　　 B．NH3的产率越大

C．原料中N2的含量越高　 　　 D．化学反应速率越快

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