氨是重要的氮肥，是產(chǎn)量較大的化工產(chǎn)品之一。課本里介紹的合成氨技術稱為哈伯法，是德國人哈伯在1905年發(fā)明的，其合成原理為：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1
他因此獲得了1918年諾貝爾化學獎。試回答下列問題：
(1)合成氨工業(yè)中采取的下列措施可用勒夏特列原理解釋的是________。

A．采用較高壓強
B．采用500 ℃的高溫
C．用鐵觸媒作催化劑
D．將生成的氨液化并及時從體系中分離出來，剩余N2和H2循環(huán)到合成塔
中，并補充N2和H2
(2)下圖是實驗室模擬工業(yè)合成氨的簡易裝置，簡述檢驗有氨氣生成的方法：
_________________________________________________________________。

(3)在298 K時，將10 mol N2和30 mol H2通入合成塔中，放出的熱量小于924kJ，原因是______________________________
(4)1998年希臘亞里斯多德大學的Marmellos和Stoukides采用高質子導電性
的SCY陶瓷(能傳遞H＋)，實現(xiàn)了高溫、常壓下高轉化率的電化學合成氨。其
實驗裝置如下圖，則其陰極的電極反應式為____________________________。

(1)AD
(2)用濕潤的紅色石蕊試紙放在管口處，若試紙變藍則說明有氨氣生成
(3)該反應是可逆反應，10 mol N2與30 mol H2不可能完全反應，所以放出的熱量小于10×92.4 kJ＝924 kJ
(4)N2＋6H＋＋6e－=2NH3

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

已知CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝－130.9 kJ·mol－1
(1)現(xiàn)將0.8 mol CO2和2.4 mol H2充入容積為20 L的密閉容器中發(fā)生上述反應，下列說法正確的是__________(填字母序號)。

A．該反應在低溫下能自發(fā)進行
B．當容器內CO2氣體體積分數(shù)恒定時，該反應已達平衡狀態(tài)
C．若其他條件不變，實驗測得平衡常數(shù)：K(T1)＞K(T2)，則T1＜T2
D．現(xiàn)有該反應的X、Y兩種催化劑，X能使正反應速率加快約5×105倍、Y能使逆反應速率加快約8×106倍(其他條件相同)，故在生產(chǎn)中應該選擇X為催化劑更合適
(2)該反應進行到45 s時達到平衡，此時CO2的轉化率為68.75%。下圖1中的曲線表示該反應在前25 s內的反應進程中CO2濃度變化。


①若反應延續(xù)至70 s。請在圖1中用實線畫出25 s至70 s的反應進程曲線。
②某化學興趣小組采用實驗對比法分析改變實驗條件對該反應進程的影響，每次只改變一個條件，并采集反應進程中CO2的濃度變化，在原有反應進程圖像上繪制對應的曲線。實驗數(shù)據(jù)如下表：
實驗
編號
CO2起始
濃度/mol·L－1
反應溫
度/℃
反應壓
強/kPa
是否加入
催化劑
A
0.030
150
101
否
B
0.040
150
101
否
C
0.040
250
101
是
 
但是該小組負責繪制圖線的學生未將曲線(虛線)繪制完整(見圖2)，也忘記了注明每條曲線所對應改變的條件，請把每個實驗編號與圖2中對應曲線的字母進行連線。
實驗編號　　　　　　圖2中字母
A　　　　　　　　　　a
B　　　　　　　　　　b
C　　　　　　　　　　c

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

甲醇被稱為21世紀的新型燃料，工業(yè)上通過下列反應Ⅰ和Ⅱ，用CH4和H2O為原料來制備甲醇。
(1)將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反應室(容積為100 L)，在一定條件下發(fā)生反應：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)……Ⅰ，CH4的轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。

①已知100°C時達到平衡所需的時間為5 min，則用H2表示的平均反應速率為________。
②圖中的p1________p2(填“<”“>”或“＝”)，100°C時平衡常數(shù)為________。
③在其他條件不變的情況下降低溫度，逆反應速率將________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)在壓強為0.1 MPa條件下，a mol CO與3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)……Ⅱ。
④該反應的ΔH________0，ΔS________0(填“<”“>”或“＝”)。
⑤若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是________。
A．升高溫度
B．將CH3OH(g)從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強增大
D．再充入1 mol CO和3 mol H2
⑥為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計表中。請在下表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。

實驗編號
 		T(°C)
 		n(CO)/n(H2)
 		p(MPa)
 
ⅰ
 		150
 		½ 
 		0.1
 
ⅱ
 		________
 		________
 		5
 
ⅲ
 		350
 		________
 		5
 
 

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

300°C時，將2 mol A和2 mol B兩種氣體混合于2 L密閉容器中，發(fā)生如下反應：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)　ΔH＝Q,2 min末達到平衡，生成0.8 mol D。
(1)300°C時，該反應的平衡常數(shù)表達式為K＝________。已知K300°C<K350°C，則ΔH________0(填“>”或“<”)。
(2)在2 min末時，B的平衡濃度為_______，D的平均反應速率為_______。
(3)若溫度不變，縮小容器容積，則A的轉化率________(填“增大”“減小”或“不變”)，原因是__________________________________________。
(4)如果在相同的條件下，上述反應從逆反應方向進行，開始時若加入C、D各mol。若使平衡時各物質的物質的量濃度與原平衡相同，則還應該加入B________mol。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

在1.0 L密閉容器中放入0.10 mol A(g)，在一定溫度進行如下反應：
A(g)B(g)＋C(g)　　ΔH＝＋85.1 kJ·mol－1
反應時間(t)與容器內氣體總壓強(p)的數(shù)據(jù)見下表：

時間t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30
總壓強p/100 kPa
4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
9.50
9.52
9.53
9.53
 
回答下列問題：
(1)欲提高A的平衡轉化率，應采取的措施為____________。
(2)由總壓強p和起始壓強p0計算反應物A的轉化率α(A)的表達式為______________。平衡時A的轉化率為__________，列式并計算反應的平衡常數(shù)K__________。
(3)①由總壓強p和起始壓強p0表示反應體系的總物質的量n總和反應物A的物質的量n(A)，n(總)＝____ mol，n(A)＝________ mol。
②下表為反應物A濃度與反應時間的數(shù)據(jù)，計算：a＝________。
反應時間t/h
0
4
8
16
c(A)/(mol·L－1)
0.10
a
0.026
0.006 5
 
分析該反應中反應物的濃度c(A)變化與時間間隔(Δt)的規(guī)律，得出的結論是________________________________，由此規(guī)律推出反應在12 h時反應物的濃度c(A)為__________ mol·L－1。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（1）在固定體積的密閉容器中通入N2和H2，下列能說明達到平衡的是________。

A．3v（N2）＝v（H2）
B．斷裂1個N≡N的同時斷裂6個N—H
C．N2、H2、NH3的物質的量之比是1∶3∶2
D．容器內氣體的壓強不變
E．氣體的密度不變
F．氣體的平均相對分子質量不變
（2）在2 L的密閉容器中通入2 mol N2、8 mol H2，5 min時達到平衡，測得NH3的物質的量是2 mol，則平衡時c（H2）＝______________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

t ℃時，將2 mol SO2和1 mol O2通入體積為2 L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，2 min時反應達到化學平衡，此時測得反應物O2還剩余0.8 mol，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)從反應開始到化學平衡，生成SO3的平均反應速率為________；平衡時SO2轉化率為________。
(2)下列敘述能證明該反應已達到化學平衡狀態(tài)的是(填標號，下同)________。

A．容器內壓強不再發(fā)生變化
B．SO2的體積分數(shù)不再發(fā)生變化
C．容器內氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化
D．相同時間內消耗2n mol SO2的同時消耗n mol O2
E．相同時間內消耗2n mol SO2的同時生成n mol O2
(3)t2℃時，若將物質的量之比n(SO2)∶n(O2)＝1∶1的混合氣體通入一個恒溫恒壓的密閉容器中，反應達到平衡時，混合氣體體積減少了20%。SO2的轉化率為________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

氨基甲酸銨常用于生產(chǎn)醫(yī)藥試劑、發(fā)酵促進劑、電子元件等，是一種可貴的氨化劑。某學習小組研究在實驗室中制備氨基甲酸銨的化學原理。 
（1）將體積比為2:1的NH3和CO2混合氣體充入一個容積不變的真空密閉容器中，在恒定溫度下使其發(fā)生反應并達到平衡：2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(s)
將實驗測得的不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：

溫度(℃)
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡總壓強(kPa)
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡氣體總濃度 (10－3mol/L)
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
 
①上述反應的的焓變：?H      0，熵變?S    0（填“＞”、“＜”或“＝”）
根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計算出25.0℃時2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(s)的化學平衡常數(shù)K＝                                     。
③若從已達平衡狀態(tài)的上述容器中分離出少量的氨基甲酸銨晶體，反應物的轉化率將           （填“增大”、“減小”或“不變”）。
（2）氨基甲酸銨極易水解：NH2COONH4＋2H2O  NH4HCO3＋NH3·H2O。該學習小組為親身體驗其水解反應，分別取兩份制得的樣品，將其溶于水中并配制成不同濃度的氨基甲酸銨溶液，繪制出c(NH2COO—)隨時間（t）變化的曲線如圖所示，若A、B分別為不同溫度時測定的曲線，則     （填“A”或“B”）曲線所對應的實驗溫度高，判斷的依據(jù)是                                   。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

溶液中，反應A+2BC分別在三種不同實驗條件下進行，它們的起始濃度均為c(A)="0.100" mol/L、c(B )="0.200" mol/L及c(C )="0" mol/L。反應物A的濃度隨時間的變化如圖所示。

請回答下列問題：
(1)與①比較，②和③分別僅改變一種反應條件。所改變的條件和判斷的理由是：②                  ；③                      。
(2)實驗②平衡時B的轉化率為       ；實驗③平衡時C的濃度為        。
(3)該反應的ΔH      0，其判斷理由是                               。
(4)該反應進行到4.0 min時的平均反應速率：實驗②：v(B)=            。

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