氨是最基本的化工原料之一，工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应原理为：回答下列问题：

1. 氨是最基本的化工原料之一，工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应原理为： $\text{[math]}$

回答下列问题：

(1) 合成氨反应在常温下(填“能”或“不能”)自发。

(2) 温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率，温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用℃。增大压强，既有利于提高反应速率，又有利于提高平衡转化率。但是，压强越大，对材料的强度和设备的要求就越高，需要的动力也越大，这样会大大增加成本，并可能降低综合经济效益。目前，我国的合成氨厂，一般采用的压强为 $\text{[math]}$ 。

(3) 针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家在2016年合成了一种新型催化剂( $\text{[math]}$ 复合催化剂)较好的解决二者矛盾。

下列说法正确的是。

A． $\text{[math]}$ 时，复合催化剂比单一催化剂效率更高

B．同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率

C．温度越高，复合催化剂活性一定越高

(4) 某合成氨速率方程为： $\text{[math]}$ ，根据表中数据， $\text{[math]}$ ；

实验	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
1	m	n	p	q
2	$\text{[math]}$	n	p	$\text{[math]}$
3	m	n	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
4	m	$\text{[math]}$	p	$\text{[math]}$

在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为。

A．提高正反应速率 B．防止催化剂中毒 C．有利于平衡正向移动

【考点】

化学反应速率的影响因素; 化学反应速率和化学计量数的关系;

【答案】

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综合题普通

1. Ⅰ．已知：反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)，某温度下，在 2 L 的密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。

（1）经测定前4 s内v(C)=0.05 mol·L⁻¹·s⁻¹ ，则该反应的化学方程式为。

（2）若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)=0.3 mol·L⁻¹·s⁻¹；乙：v(B)=0.12 mol·L⁻¹·s⁻¹；丙：v(C)=9.6 mol·L⁻¹·min⁻¹ ，则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为（用甲、乙、丙表示）。

Ⅱ．为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验，请回答下列问题。

编号	操作	实验现象
①	分别在试管A、B中加入5 mL 5％ H₂O₂溶液，各滴入1～2 滴1 mol/L FeCl₃溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中	试管A中不再产生气泡试管B中产生的气泡量增大
②	另取两支试管分别加入5 mL 5％ H₂O₂溶液和5 mL 10％ H₂O₂溶液	试管A、B中均未见气泡产生

（3）实验①的目的是，实验中滴加FeCl₃溶液的目的是。

（4）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是(用实验中所提供的几种试剂)。

（5）某同学在50 mL H₂O₂溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积(标准状况)与反应时间的关系如右图所示，则A、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是。

综合题普通

2. 2SO₂(g)+O₂(g)

2SO₃(g)是工业制硫酸的主要反应之一。

(1)该反应过程的能量变化如图所示：

由图中曲线变化可知，该反应为(填“放热”或“吸热”)反应。该反应通常用V₂O₅作催化剂，加入V₂O₅后，改变的是图中的。

A．E B．△H C．△H-E D．△H+E

(2)在2 L绝热密闭容器中投入2 mol SO₂和b mol O₂ ，下图是部分反应物随时间的变化曲线。

①反应在0～10 min中v(SO₃)= mol/(L·min)。

②反应达到平衡时，SO₂的转化率为。

③下列情况能说明该反应达到化学平衡的是。

A．v(SO₂)=v(SO₃) B．混合气体的密度保持不变

C．t时刻，体系的温度不再发生改变 D．混合气体的总物质的量不再改变

(3)若想提高2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)中SO₂的转化率，可采取方法。

A．增大SO₂的浓度　B．升高温度

C．增大体系压强　 D．随时移出SO₃

(4)CH₄和CO₂都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的转化，其原理如下图所示：

①阴极上的反应式为。

②若生成的乙烯(C₂H₄)和乙烷(C₂H₆)的体积比为2：1，则消耗的CH₄和CO₂体积比为。

综合题普通

3. 利用催化转化装置，将汽车尾气中的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 转化为对环境无害的气体，某小组进行如下对比实验研究，测得 $\text{[math]}$ 浓度随时间变化如图所示：

编号	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	催化剂比表面积/ $\text{[math]}$
I	280	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	80.0
Ⅱ	280	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	120
Ⅲ	360	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	80.0

(1) 催化转化的方程式为；由实验I和可以推知该反应的 $\text{[math]}$ 0(填“>”或“<”)。

(2) 若实验Ⅲ条件下，反应达到平衡的时间为 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(3) 实验I和Ⅱ可以得出的结论是。

综合题普通