合成氨是目前转化空气中氨最有效的工业方法，其反应历程和能量变化的简图如下：(图中ad表示物质吸附在催化剂表面时的状态)

1. 合成氨是目前转化空气中氨最有效的工业方法，其反应历程和能量变化的简图如下：(图中ad表示物质吸附在催化剂表面时的状态)

(1) 由图可知合成氨反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

(2) 对总反应速率影响较大的是步骤_______。 A. ① B. ② C. ③ D. ④

(3) 若改变某一条件，使合成氨的化学反应速率加快，下列解释正确的是_______。 A. 升高温度，使单位体积内活化分子百分数增加 B. 增加反应物的浓度，使单位体积内活化分子百分数增加 C. 使用催化剂，能降低反应活化能，使单位体积内活化分子数增加 D. 增大压强，能降低反应的活化能，使单位体积内活化分子数增加

(4) 关于合成氨反应，下列说法能说明其达到平衡的是_______。 A. 气体的平均分子质量不再变化 B. 有1mol氮氮三键生成同时有2mol氮氢键生成 C. 气体密度不再变化 D. 氮气与氨气的浓度比值不再变化

【考点】

化学平衡状态的判断;

【答案】

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填空题普通

1. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，反应为N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g) ΔH=-92.4kJ/mol，ΔS=-200J/(mol·K)。请回答下列问题：

(1) 常温下，合成氨反应(填“能”或“不能”)自发进行。

(2) 在500℃、20MPa时，将N₂、H₂置于一个容积为2L的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中各种物质的物质的量变化如图所示：

①10min内以H₂表示的平均反应速率为。

②反应第一次达到平衡时N₂的转化率为。

③在反应进行至10min时，曲线发生变化的原因为(填序号，下同)；在反应进行至25min时，曲线发生变化的原因为。

A．加了催化剂 B．降低温度 C．分离了部分NH₃

④下列情况可说明该反应在20分钟后达到化学平衡状态的是(填序号)。

a．反应不再进行，已经停止

b．单位时间内生成nmolN₂的同时，消耗3nmolH₂

c.3v_正(H₂)= 2v_逆(NH₃)

d． N₂、H₂和NH₃的物质的量浓度之比为1：3：2

e．混合气体的压强不再改变

f．混合气体的密度不再改变

(3) 压强对合成氨有较大影响。如图为不同压强下，以物质的量分数x(H₂)=0.75、x(N₂)=0.25进料(组成1)，反应达平衡时x(NH₃)与温度的计算结果。

判断压强：p₁p₂(填“>”或“<”)，简述理由：。

填空题普通

2. 对SO₂、NOx、CO₂和CO进行回收利用是节能减排的重要课题。某温度下，向恒容密闭容器中充入NO₂、SO₂发生反应：NO₂(g)+SO₂(g)⇌SO₃(g)+NO(g)。

(1) ①只改变下列某一反应条件时，能使上述反应速率加快的是(填序号)。

a．使用高效催化剂　　　b．向容器中充入氩气

c．降低温度　　　　　　d．减小NO的物质的量

②下列能说明反应达到平衡状态的是(填字母)。

a．混合气体的密度保持不变　　　　b．SO₂的物质的量保持不变

c．容器内混合气体原子总数不变　　d．每生成1molSO₃的同时消耗1molNO

(2) 在体积为1L密闭容器中充入3molCO₂(g)和 $\text{[math]}$ ，发生反应 $\text{[math]}$ ，测得 $\text{[math]}$ 、CH₃OCH₃(g)的物质的量随时间变化如图所示。

①反应到达3min时，v_正 $\text{[math]}$ (填“>”“<”或“=”)。

②0～5min内， $\text{[math]}$ mol·L^-1·min^-1。

③反应达到平衡状态时，CH₃OCH₃(g)的体积分数为%(保留1位小数)。

④a、b、c三点中代表达到平衡的是，a点的正反应速率(填>、<或=)b点的逆反应速率

⑤“二甲醚(CH₃OCH₃)酸性燃料电池”的工作原理示意图如图所示。X电极为(填“正”或“负”)极；该电极的电极反应式为：，当消耗9.2g的二甲醚时，转移电子的数目为：。

填空题普通

3. 一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题：

(1) 该反应的化学方程式为，0到 $\text{[math]}$ 时，用物质X表示的反应速率为。

(2) 在 $\text{[math]}$ 前的某一时刻采取下列措施，能使反应速率减小的是_______。 A. 恒温恒容下，再充入X B. 升高温度 C. 恒温恒容下，充入Ar D. 恒温恒压下，充入Ar

(3) 不能说明反应已达到平衡状态的是(填序号)。

① $\text{[math]}$ ；

②X的物质的量不变；

③混合气体的平均相对分子质量不变；

④X、Y的物质的量之比不变；

⑤容器内压强保持不变；

⑥单位时间内消耗 $\text{[math]}$ ，同时生成 $\text{[math]}$ 。

(4) 若将 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的混合气体通入密闭容器中发生上述反应，反应到某时刻各物质的物质的量恰好满足： $\text{[math]}$ ，则原混合气体中 $\text{[math]}$ 。

(5) CO与 $\text{[math]}$ 反应可制备 $\text{[math]}$ ，由 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 构成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下。

电池总反应为 $\text{[math]}$ ，则c电极的电极反应式为。若外电路中转移 $\text{[math]}$ 电子，则上述燃料电池所消耗的 $\text{[math]}$ 在标准状况下的体积为L。

(6) 下列反应中，属于吸热反应的是(填序号)

①物质燃烧②炸药爆炸③酸碱中和反应④二氧化碳通过炽热的碳⑤食物因氧化而腐败⑥ $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应⑦铁粉与稀盐酸反应

填空题普通

	目的	方案设计	现象和结论
A	检验某无色溶液中是否含有NO $\text{[math]}$	取少量该溶液于试管中，加稀盐酸酸化，再加入FeCl₂溶液	若溶液变黄色且试管上部产生红棕色气体，则该溶液中含有NO $\text{[math]}$
B	探究KI与FeCl₃反应的限度	取5 mL 0.1 mol·L^-1KI溶液于试管中，加入1 mL 0.1 mol·L^-1 FeCl₃溶液，充分反应后滴入5滴15% KSCN溶液	若溶液变血红色，则KI与FeCl₃的反应有一定限度
C	判断某卤代烃中的卤素	取2 mL卤代烃样品于试管中，加入5 mL 20% KOH水溶液混合后加热，再滴加AgNO₃溶液	若产生的沉淀为白色，则该卤代烃中含有氯元素
D	探究蔗糖在酸性水溶液中的稳定性	取2mL20%的蔗糖溶液于试管中，加入适量稀 H₂SO₄后水浴加热5 min；再加入适量新制Cu(OH)₂悬浊液并加热	若没有生成砖红色沉淀，则蔗糖在酸性水溶液中稳定