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题文

氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。

反应
大气固氮
N2 (g)+O2 (g)2NO(g)
工业固氮
N2 (g)+3H2 (g)2NH3(g)
温度/℃
27
2000
25
400
450
K
3.84×10-31
0.1
5×108
0.507
0.152

①分析数据可知:大气固氮反应属于__________(填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因__________。
③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因_______________________。



 

 

(2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(р1、р2)下随温度变化的曲线,下图所示的图示中,正确的是________(填“A”或“B”);比较р1、р2的大小关系_________。


(3)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现高温常压下的电化学合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如C所示,阴极的电极反应式是                   
(4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(1)4NH3(g)+3O2(g),则其反应热ΔH=___________________。
已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H=-92.4kJ·mol-1
2H2(g) +O2(g)2H2O(l)  △H=-571.6kJ·mol-1

科目 化学   题型 填空题   难度 中等
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哈伯因发明了氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖,。右图表示某温度时,向1L容器中加入1mol氮气,3mol氢气,该反应在110S内反应进行的程度:

(1)此反应在50~60s时化学平衡常数为=(列出计算式不用试算)。
(2)反应进行到60s时,改变的条件可能是

A.加入催化剂 B.扩大容器的体积
C.升高温度 D.减小氨气的浓度

在该条件下,氮气的化学反应速率(填“变小”、“变大”或“不变”)
(3)该反应在80S后化学平衡常数为,则(填“>”,“<”或“=”),此时氮气的转化率为
(4)若在110s后向该平衡体系中再加入1mol氨气,则再次达平衡后,氨气在平衡体系中的体积分数。(填“变小”、“变大”或“不变”)

工业上金属的冶炼过程复杂。
(1)炼铁涉及的2个热化学方程式:


则反应
(2)工业上电解硫酸锌溶液可实现湿法炼锌(控制条件,使难放电、阳极电极不溶解)。写出电解总方程式
(3)将干净的铁片浸于熔融的液态锌水中可制得镀锌钢板,这种钢板具有很强的耐腐蚀能力。镀锌钢板的镀层一旦被破坏后,锌将作为原电池的极发生反应。(填“氧化”或“还原”)
(4)实验室用镀锌钢板与稀硫酸制取标准状况下的氢气4.48L,则该反应转移的电子数为
,消耗硫酸的物质的量是

某氮肥NH4HCO3中混有少量(NH4)2CO3,现采用下列方案测定该氮肥中(NH4)2CO3的质量分数:称取5.7 g上述样品与2.0 mol/L NaOH溶液混合,完全溶解后,低温加热使其充分反应(该温度下铵盐不分解),并使生成的氨气全部被硫酸吸收,测得氨气的质量与所用NaOH溶液体积的关系如图所示:

请回答下列问题:
⑴A点前样品与NaOH反应的离子方程式为
⑵为使生成的氨气被硫酸吸收时不发生倒吸,可以选用下列装置中的

⑶样品中(NH4)2CO3的质量分数是%(保留一位小数)。
⑷当V[NaOH(aq)]="50" mL时,生成NH3的质量为

甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景。
⑴工业生产甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.8 kJ/mol。
已知:2H2(g)+ O2(g)= 2H2O (l)△H=-571.6 kJ/mol
H2(g) +O2(g) = H2O(g)△H=-241.8 kJ/mol
①H2的燃烧热为kJ/mol。
②CH3OH(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g)的反应热△H
③若在恒温恒容的容器内进行反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有。(填字母)

A.CO百分含量保持不变
B.容器中H2浓度与CO浓度相等
C.容器中混合气体的密度保持不变
D.CO的生成速率与CH3OH的生成速率相等

⑵工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种:
①甲醇蒸汽重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),此反应能自发进行的原因是
②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2—ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图所示。则当n(O2)/n(CH3OH)=0.25时,CH3OH与O2发生的主要反应方程式为;在制备H2时最好控制n(O2)/n(CH3OH)=

⑶在稀硫酸介质中,甲醇燃料电池负极发生的电极反应式为

下列框图涉及到的物质所含元素中,除一种元素外,其余均为1~18号元素。

已知:A、F为无色气体单质,B为具有刺激性气味的气体,C为黑色氧化物,E为红色金属单质(部分反应的产物未列出)。请回答下列问题:
⑴D的化学式为;F的电子式为
⑵A与B生成D的反应在工业上是生产的反应原理之一。
⑶E与G的稀溶液反应的离子方程式为
⑷B和C反应的化学方程式为
⑸J、K是同种金属的不同氯化物,K为白色沉淀。写出SO2还原J生成K的离子方程式

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