氮和氮的化合物与人类关系密切。已知：i. ii. iii.

1. 氮和氮的化合物与人类关系密切。已知：

i. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

ii. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

iii. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

(1) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （用含a、b、c的式子表示）。

(2) T℃时， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。各步反应的能量变化如图1所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。图中决速步骤的反应方程式为； $\text{[math]}$ 。

图1

(3) 某小组往一恒温恒压含有铁触媒的容器中充入1 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 和3 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，模拟合成氨的反应，不同温度下达到平衡时混合物中氨气的体积分数与总压强（p）的关系如图2。

图2

①图中温度 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 由大到小的顺序为，图中x、y、z、w四点中，化学反应速率最快的是点。

②y点时， $\text{[math]}$ 的平衡转化率为；在温度 $\text{[math]}$ 时，该反应的平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ 为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，用含 $\text{[math]}$ 的式子表示）。

③若在恒容条件下发生该反应，下列说法正确的是（填标号）。

A.温度升高， $\text{[math]}$ 将增大

B.当 $\text{[math]}$ 时，反应达到了平衡

C.当 $\text{[math]}$ 的体积分数不再改变时，反应达到了平衡

D.断裂1 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 键的同时断裂6 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 键，说明反应达到了平衡

(4) 氨的催化氧化过程中同时发生的反应主要如下：

反应Ⅰ. $\text{[math]}$

反应Ⅱ. $\text{[math]}$

测得相同时间内 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的产率与温度的关系如图3所示。

图3

①反应Ⅱ为（填“放热”或“吸热”）反应。

②随着温度升高， $\text{[math]}$ 的产率先增大后减小的原因为。

【考点】

反应热和焓变; 化学平衡移动原理; 化学平衡状态的判断; 化学平衡转化过程中的变化曲线; 化学反应速率与化学平衡的综合应用;

【答案】

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实验探究题困难

1. 已知 $\text{[math]}$ 溶液与 $\text{[math]}$ 溶液的反应为可逆反应，某小组同学对该反应进行实验探究。

(1) 甲同学首先进行了实验1。

实验1	实验步骤	实验现象
	i．取 $\text{[math]}$ 溶液，滴加 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶液3滴(1滴约为0.05mL，下同)。	i．溶液呈棕黄色。
	ii．向其中滴加2滴 $\text{[math]}$ KSCN溶液。	ii．溶液不显红色。

①写出 $\text{[math]}$ 溶液与KI溶液反应的离子方程式。

②加入KSCN溶液的目的是。

③甲同学认为溶液不显红色的原因是反应体系中 $\text{[math]}$ 太低，故改进实验方案，进行了实验2.

实验2	实验步骤	实验现象
	i．取 $\text{[math]}$ 溶液，清加 $\text{[math]}$ 溶液3滴。	i．溶液呈棕黄色。
	ii．向其中滴加2滴0.1mol $\text{[math]}$ KSCN溶液。	ii．溶液显红色。
	iii．继续加入 $\text{[math]}$ ，充分振荡、静置。	iii．液体分层，上层红色消失。变为棕黄色，下层呈紫红色。

已知： $\text{[math]}$ 易溶于 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ 不溶于水。

本实验改用 $\text{[math]}$ 溶液的目的是。用化学平衡原理解释实验2中加入 $\text{[math]}$ 后上层溶液红色消失的原因：。

(2) 甲同学认为“用 $\text{[math]}$ 萃取后上层溶液仍为棕黄色”的原因是 $\text{[math]}$ 未被充分萃取，但乙同学查阅资料得到信息： $\text{[math]}$ 在水中均呈棕黄色，两者有如下关系： $\text{[math]}$ 。于是提出假设：萃取后的溶液呈棕黄色的主要原因是存在 $\text{[math]}$ 。

为验证假设，乙同学设计并完成了实验3。

实验3	实验步骤	实验现象
	i．取1mL实验2中棕黄色的上层清液，再加入 $\text{[math]}$ ，振荡、静置。	i．液体分层，上层呈黄色，下层呈紫红色。
	ii．取 $\text{[math]}$ 饱和碘水，加入 $\text{[math]}$ ，振荡、静置。	ii．液体分层，上层为无色，下层呈紫红色