工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn)，流程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）某科研小組研究：在其他條件不變的情況下，改變起始物氫氣的物質(zhì)的量，對(duì)反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol-1的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示：（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）

①圖像中T2和T1的關(guān)系是：T2     T1(填“>”、“<”、“=”或“無(wú)法確定”)。
②比較在a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，N2的轉(zhuǎn)化率最高的是   (填字母)。
③要使反應(yīng)后氨的百分含量最大，則在起始體系中原料投料比n(H2)/n(N2)     3（填 “>”、“<”、“=”或“無(wú)法確定”）。若容器容積恒為1 L，起始狀態(tài)n(H2)="3" mol，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為60%，則此條件下(T2)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=     。（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）
（2）已知：N2(g)＋O2(g)2NO(g)   ΔH＝＋180.5 kJ·mol-1
2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)    ΔH＝－483.6 kJ·mol-1
今有17 g氨氣，假設(shè)其經(jīng)催化氧化完全反應(yīng)，生成一氧化氮?dú)怏w和水蒸氣，則該過(guò)程中所放出的熱量為     kJ。
（3）在裝置②中，NH3和O2從145℃就開(kāi)始下列反應(yīng)，在不同溫度和催化劑條件下生成不同產(chǎn)物（如下圖所示）：

溫度較低時(shí)生成   為主，溫度高于900℃時(shí)，NO產(chǎn)率下降的可能原因是   。

（14分）
（1）① ＜，② c ， ③ ＝（各2分，共6分）；2.08（2分）
（2）226.25kJ或226.3 kJ（3分）
（3）N2（1分）；氨氣氧化生成NO的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率下降（2分）

解析試題分析：
（1）①合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，氨的百分含量越小，所以T2<T1。②增大氫氣濃度，氮?dú)廪D(zhuǎn)化率提高，所以氮?dú)廪D(zhuǎn)化率最高的是c。③要使反應(yīng)后氨的百分含量最大，氮?dú)馀c氫氣體積比應(yīng)為1：3，（2）氨催化氧化反應(yīng)為4NH3+5O2=4NO+6H2O，由蓋斯定律得4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)  ΔH＝（180.5×2+92.4×2－483.6×3）kJ·mol-1=－905 kJ·mol-1，所以1molNH3催化氧化放熱226.25kJ。
（3）由圖像可知溫度低時(shí)主要生成氮?dú)�；氨的催化氧化放熱，溫度高�?00℃時(shí)，平衡向左移動(dòng)，NO產(chǎn)率降低。
考點(diǎn)： 勒沙特列原理 蓋斯定律

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

人們已經(jīng)研制出以丙烷為燃料的新型燃料電池，電解質(zhì)為熔融碳酸鹽，電池總反應(yīng)方程式為：C3H8+5O2=3CO2+4H2O。
（1）已知：2C3H8（g）+7O2（g）=6CO（g）+8H2O（l）
C（s）+O2（g）=CO2（g）            
2C（s）+O2（g）=2CO（g）           
則反應(yīng)C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（1）的△H___________________。. 
（2）該電池的正極通入O2和CO2，負(fù)極通入丙烷，則正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)________________，電池工作時(shí)CO32—移向_____________極。
（3）用該電池電解1L 1 mol·L—1的AgNO3溶液，此電解池反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________；當(dāng)該電池消耗0.005molC3H8時(shí)，所得溶液的pH為_(kāi)_________（溶液體積變化忽略不計(jì)）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

化學(xué)反應(yīng)變化過(guò)程及結(jié)果的研究。按要求回答問(wèn)題：
（1）關(guān)于反應(yīng)過(guò)程中能量變化的研究：

則：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=                      kJ·mol-1。
（2）關(guān)于反應(yīng)速率和限度的研究：
工業(yè)生產(chǎn)尿素的原理是以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2]，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)（K）和溫度（T / ℃）關(guān)系如下：

T / ℃
165
175
185
195
K
111.9
74.1
50.6
34.8
 
①焓變?chǔ)  _______0 （填“>”、“<”或“=”）。
②在一定溫度和壓強(qiáng)下，若原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)的量之比（氨碳比），下圖（1）是氨碳比（x）與CO2平衡轉(zhuǎn)化率（α）的關(guān)系。α隨著x增大而增大的原因是                    。

③上圖中的B點(diǎn)處，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為              。
（3）關(guān)于電化學(xué)的研究：
鋁是日常生活中用途最多的金屬元素，下圖為Al-AgO電池的構(gòu)造簡(jiǎn)圖，電解質(zhì)溶液為NaOH，它可用作水下動(dòng)力電源，該電池中鋁電極反應(yīng)式為                             。用該電池電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖如下圖（電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò)，陰、陽(yáng)極均為惰性電極）。電解時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為                         。
   
（4）關(guān)于電離平衡的研究：
人體血液里存在重要的酸堿平衡：，使人體血液pH保持在7.35～7.45，否則就會(huì)發(fā)生酸中毒或堿中毒。其pH隨c(HCO3-)∶c(H2CO3)變化關(guān)系如下表：
c(HCO3-)∶c(H2CO3)
1.0
17.8
20.0
22.4
pH
6.10
7.35
7.40
7.45
 
試回答：
正常人體血液中，HCO3-的水解程度       電離程度（填“大于”、“小于”、“等于”）；
②人體血液酸中毒時(shí)，可注射緩解        （填選項(xiàng)）；
A．NaOH溶液   B．NaHCO3溶液    C．NaCl溶液    D．Na2SO4溶液
③ pH=7.00的血液中，c(H2CO3)       c(HCO3－) （填“<”、“>”、“＝”）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體，通過(guò)CH4和CO2反應(yīng)制造更高價(jià)值化學(xué)品是目前的研究目標(biāo)。
（1）250℃時(shí)，以鎳合金為催化劑，向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，發(fā)生如下反應(yīng)：CO2(g)＋CH4(g) 2CO(g)＋2H2(g)。平衡體系中各組分體積分?jǐn)?shù)如下表：

物質(zhì)
 		CH4
 		CO2
 		CO
 		H2
 
體積分?jǐn)?shù)
 		0.1
 		0.1
 		0.4
 		0.4
 
 
①此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=     。
②已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H="-890.3" kJ·mol－1
CO(g)＋H2O (g)＝CO2(g)＋H2 (g) △H="2.8" kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H="-566.0" kJ·mol－1
反應(yīng)CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g) 的△H=     。
（2）以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。
①在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖所示。250～300℃時(shí)，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是   。

②為了提高該反應(yīng)中CH4的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是   。
③將Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的離子方程式為     。
（3）以CO2為原料可以合成多種物質(zhì)。
①聚碳酸酯是一種易降解的新型合成材料，它是由加聚而成。寫(xiě)出聚碳酸酯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：   。
②以氫氧化鉀水溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解，CO2在銅電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷，該電極反應(yīng)方程式為     。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

氫氣是一種清潔、高效的新型能源。
I.用甲烷制取氫氣的反應(yīng)分為兩步，其能量變化如下圖所示：

（1）甲烷和水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是           。
II.在容積為1L的密閉容器內(nèi)，加入0.1molCO和0.1molH2O，在催化劑存在的條件下高溫加熱使其反應(yīng)。測(cè)得CO2的濃度隨時(shí)間變化的圖像如圖：

（2）在該溫度下，從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)，CO的平均反應(yīng)速率為              ；
（3）該溫度下，此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為（可以用分?jǐn)?shù)表示）       ；
（4）下列改變中，能使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是      。

A．升高溫度B．增大壓強(qiáng)
C．增大H2O（g）的濃度D．減少CO2（g）的濃度
（5）保持溫度不變，若起始時(shí)c(CO)=1mol·L-1 , c(H2O)="2" mol·L-1，反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，測(cè)得H2的濃度為0.4 mol·L-1。通過(guò)計(jì)算，判斷此時(shí)該反應(yīng)進(jìn)行的方向并說(shuō)明理由                          。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

直接甲醇燃料電池（DNFC）被認(rèn)為是21世紀(jì)電動(dòng)汽車最佳候選動(dòng)力源。

（1）101 kPa時(shí)，1 mol CH3OH完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出熱量726.51 kJ/mol，則甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為　　                        　　　 。
（2）甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是：
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) 　△H1="+49.0" kJ·mol-1
②CH3OH(g)+ O2(g)= CO2(g)+2H2(g)　△H2
已知H2(g)+O2(g)=H2O(g)　　△H ="-241.8" kJ·mol-1
則反應(yīng)②的△H2= 　　　　　　　　　　　　　kJ·mol-1。
（3）甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如右。甲醇進(jìn)入　 極（填“正”或“負(fù)”），正極發(fā)生的電極反應(yīng)式為　　　　　 　　　                  　　　　　。負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為　　　　　 　                　　　　　　　。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

（16分）尿素可作為H2O2的穩(wěn)定載體，生產(chǎn)一種固態(tài)、耐儲(chǔ)存、易運(yùn)輸?shù)男滦脱趸瘎┖拖緞^(guò)氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]，其合成工藝流程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）操作I、II的名稱分別是______、_______。CO(NH2)2·H2O2分子中尿素和過(guò)氧化氫之間以________結(jié)合，其結(jié)合力較弱，具有尿素和過(guò)氧化氫雙重性質(zhì)。
（2）工業(yè)上生產(chǎn)尿素所需的原料氣可由天然氣與水反應(yīng)制備，已知：
①甲烷、氫氣的燃燒熱分別為890．3KJ/mol、285．8kJ/mol
②
寫(xiě)出CH4與水蒸氣作用生產(chǎn)CO2和H2的熱化學(xué)方程式：_______________。
（3）合成過(guò)氧化氫尿素加入的穩(wěn)定劑可以是水楊酸、酒石酸等。酒石酸分子式為C4H6O6，其核磁共振氫譜只有3種鋒，只含羧基和羥基兩種官能團(tuán)，則酒石酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)____。
（4）為測(cè)定產(chǎn)品中H2O2的含量，稱取干燥樣品12．0g配成250mL溶液，取25．00mL
于錐形瓶中，加入適量硫酸酸化，用0．20mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，三次滴定平均消耗KMnO4溶液20．00mL．（KMO4溶液與尿素不反應(yīng)）．
①完成并配平方程式：MnO4-+    H2O2+   _________=Mn2++ O2↑+___；
②計(jì)算出產(chǎn)品中H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______。
（5）電解尿素的廢水既可以處理廢水，又可制得純氫，電解原理如圖所示。電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò)，B兩極均為惰性電極。B極連接電源的____極（填
“正”或“負(fù)”），陽(yáng)極電極反應(yīng)方程為_(kāi)____________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

SO2、NO、NO2、CO都是污染大氣的有害氣體，對(duì)其進(jìn)行回收利用是節(jié)能減排的重要課題。
（1）上述四種氣體中直接排入空氣時(shí)會(huì)引起酸雨的有__________（填化學(xué)式）。
（2）已知：2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g)；△H=－196.6kJ/mol
O2(g)+2NO(g)=2NO2(g)；△H=－113.0kJ/mol
①反應(yīng)：NO2(g) +SO2(g)= SO3(g) +NO(g)的△H=_ kJ/mol。
②一定條件下，將NO2和SO2以體積比1：1置于恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)： NO2(g) +SO2(g)SO3(g) +NO(g)，
下列不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____（填字母）。
a．體系壓強(qiáng)保持不變
b．混合氣體的顏色保持不變
c．NO的物質(zhì)的量保持不變
d．每生成1molSO3的同時(shí)消耗1molNO2
（3）CO可用于合成甲醇，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在一容積可變的密閉容器中充有10molCO和20mol H2，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇。CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度（T）、壓強(qiáng)（p）的關(guān)系如圖所示。

①上述合成甲醇的反應(yīng)為_(kāi)_____（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)。
②A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為_(kāi)__________。
③若達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí)，容器的體積為10L，則在平衡狀態(tài)B時(shí)容器的體積為_(kāi)____L。
（4）某研究小組設(shè)計(jì)了如圖所示的甲醇燃料電池裝置。

①該電池工作時(shí)，OH-向______（填“a”或“b”）極移動(dòng)。
②電池工作一段時(shí)間后，測(cè)得溶液的pH減小，則該電池總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

50mL0.50mol· L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器有________。
（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是____________________。
（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值________（填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”）
（4）實(shí)驗(yàn)中改用60mL 0.50mol·L－1鹽酸跟50mL0.55mol·L－1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量________（填“相等”“不相等”），所求中和熱________（填“相等”“不相等”），簡(jiǎn)述理由_____________________________________。
（5）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)____________；用50mL 0.50mol·L－1NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)________。（均填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”）

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