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精英家教網(wǎng) > 高中化學(xué) > 題目詳情

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(shù)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(xué)獎(jiǎng)。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(qiáng)

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(shí)從體系中分離出來，剩余N₂和H₂循環(huán)到合成塔

中，并補(bǔ)充N₂和H₂
(2)下圖是實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)合成氨的簡易裝置，簡述檢驗(yàn)有氨氣生成的方法：
_________________________________________________________________。

(3)在298 K時(shí)，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(xué)的Marmellos和Stoukides采用高質(zhì)子導(dǎo)電性
的SCY陶瓷(能傳遞H^＋)，實(shí)現(xiàn)了高溫、常壓下高轉(zhuǎn)化率的電化學(xué)合成氨。其
實(shí)驗(yàn)裝置如下圖，則其陰極的電極反應(yīng)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(lán)則說明有氨氣生成
(3)該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，10 mol N₂與30 mol H₂不可能完全反應(yīng)，所以放出的熱量小于10×92.4 kJ＝924 kJ
(4)N₂＋6H^＋＋6e^－=2NH₃

解析

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 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(yīng)，下列說法正確的是__________(填字母序號)。

A．該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行

B．當(dāng)容器內(nèi)CO₂氣體體積分?jǐn)?shù)恒定時(shí)，該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)

C．若其他條件不變，實(shí)驗(yàn)測得平衡常數(shù)：K(T₁)＞K(T₂)，則T₁＜T₂

D．現(xiàn)有該反應(yīng)的X、Y兩種催化劑，X能使正反應(yīng)速率加快約5×10⁵倍、Y能使逆反應(yīng)速率加快約8×10⁶倍(其他條件相同)，故在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇X為催化劑更合適

(2)該反應(yīng)進(jìn)行到45 s時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)CO₂的轉(zhuǎn)化率為68.75%。下圖1中的曲線表示該反應(yīng)在前25 s內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程中CO₂濃度變化。

①若反應(yīng)延續(xù)至70 s。請?jiān)趫D1中用實(shí)線畫出25 s至70 s的反應(yīng)進(jìn)程曲線。
②某化學(xué)興趣小組采用實(shí)驗(yàn)對比法分析改變實(shí)驗(yàn)條件對該反應(yīng)進(jìn)程的影響，每次只改變一個(gè)條件，并采集反應(yīng)進(jìn)程中CO₂的濃度變化，在原有反應(yīng)進(jìn)程圖像上繪制對應(yīng)的曲線。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn) 編號	CO₂起始濃度/mol·L^－¹	反應(yīng)溫度/℃	反應(yīng)壓強(qiáng)/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(fù)責(zé)繪制圖線的學(xué)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(yīng)改變的條件，請把每個(gè)實(shí)驗(yàn)編號與圖2中對應(yīng)曲線的字母進(jìn)行連線。
實(shí)驗(yàn)編號　　　　　　圖2中字母
A　　　　　　　　　　a
B　　　　　　　　　　b
C　　　　　　　　　　c

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

甲醇被稱為21世紀(jì)的新型燃料，工業(yè)上通過下列反應(yīng)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(yīng)室(容積為100 L)，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CH₄(g)＋H₂O(g)CO(g)＋3H₂(g)……Ⅰ，CH₄的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。

①已知100°C時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5 min，則用H₂表示的平均反應(yīng)速率為________。
②圖中的p₁________p₂(填“<”“>”或“＝”)，100°C時(shí)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(yīng)速率將________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)在壓強(qiáng)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(yīng)生成甲醇：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)……Ⅱ。
④該反應(yīng)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(qiáng)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(qiáng)的適宜條件，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。請?jiān)谙卤砜崭裰刑钊胧Ｓ嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)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(xué) 來源： 題型：填空題

300°C時(shí)，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(yīng)：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)　ΔH＝Q,2 min末達(dá)到平衡，生成0.8 mol D。
(1)300°C時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝________。已知K_300°C<K_350°C，則ΔH________0(填“>”或“<”)。
(2)在2 min末時(shí)，B的平衡濃度為_______，D的平均反應(yīng)速率為_______。
(3)若溫度不變，縮小容器容積，則A的轉(zhuǎn)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(yīng)從逆反應(yīng)方向進(jìn)行，開始時(shí)若加入C、D各mol。若使平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與原平衡相同，則還應(yīng)該加入B________mol。

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科目：高中化學(xué) 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(jìn)行如下反應(yīng)：
A(g)B(g)＋C(g)　　ΔH＝＋85.1 kJ·mol^－1
反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見下表：

時(shí)間t/h	0	1	2	4	8	16	20	25	30
總壓強(qiáng)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(zhuǎn)化率，應(yīng)采取的措施為____________。
(2)由總壓強(qiáng)p和起始壓強(qiáng)p₀計(jì)算反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率α(A)的表達(dá)式為______________。平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為__________，列式并計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)K__________。
(3)①由總壓強(qiáng)p和起始壓強(qiáng)p₀表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n_總和反應(yīng)物A的物質(zhì)的量n(A)，n(總)＝____ mol，n(A)＝________ mol。
②下表為反應(yīng)物A濃度與反應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù)，計(jì)算：a＝________。

反應(yīng)時(shí)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(yīng)中反應(yīng)物的濃度c(A)變化與時(shí)間間隔(Δt)的規(guī)律，得出的結(jié)論是________________________________，由此規(guī)律推出反應(yīng)在12 h時(shí)反應(yīng)物的濃度c(A)為__________ mol·L^－1。

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科目：高中化學(xué) 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(dá)到平衡的是________。

A．3v（N₂）＝v（H₂）

B．?dāng)嗔?個(gè)N≡N的同時(shí)斷裂6個(gè)N—H

C．N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量之比是1∶3∶2

D．容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變

E．氣體的密度不變
F．氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
（2）在2 L的密閉容器中通入2 mol N₂、8 mol H₂，5 min時(shí)達(dá)到平衡，測得NH₃的物質(zhì)的量是2 mol，則平衡時(shí)c（H₂）＝______________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

t ℃時(shí)，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(yīng)：2SO₂(g)＋O₂(g) 2SO₃(g)，2 min時(shí)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，此時(shí)測得反應(yīng)物O₂還剩余0.8 mol，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)從反應(yīng)開始到化學(xué)平衡，生成SO₃的平均反應(yīng)速率為________；平衡時(shí)SO₂轉(zhuǎn)化率為________。
(2)下列敘述能證明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(填標(biāo)號，下同)________。

A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化

B．SO₂的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化

C．容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化

D．相同時(shí)間內(nèi)消耗2n mol SO₂的同時(shí)消耗n mol O₂

E．相同時(shí)間內(nèi)消耗2n mol SO₂的同時(shí)生成n mol O₂
(3)t₂℃時(shí)，若將物質(zhì)的量之比n(SO₂)∶n(O₂)＝1∶1的混合氣體通入一個(gè)恒溫恒壓的密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體體積減少了20%。SO₂的轉(zhuǎn)化率為________。

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科目：高中化學(xué) 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(jìn)劑、電子元件等，是一種可貴的氨化劑。某學(xué)習(xí)小組研究在實(shí)驗(yàn)室中制備氨基甲酸銨的化學(xué)原理。
（1）將體積比為2:1的NH₃和CO₂混合氣體充入一個(gè)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(yīng)并達(dá)到平衡：2NH₃(g)＋CO₂(g) NH₂COONH₄(s)
將實(shí)驗(yàn)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(qiáng)(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(yīng)的的焓變：?H 0，熵變?S 0（填“＞”、“＜”或“＝”）
根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算出25.0℃時(shí)2NH₃(g)＋CO₂(g)

NH₂COONH₄(s)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝。
③若從已達(dá)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(yīng)物的轉(zhuǎn)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(xué)習(xí)小組為親身體驗(yàn)其水解反應(yīng)，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(shí)間（t）變化的曲線如圖所示，若A、B分別為不同溫度時(shí)測定的曲線，則（填“A”或“B”）曲線所對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)溫度高，判斷的依據(jù)是。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

溶液中，反應(yīng)A+2BC分別在三種不同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)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(yīng)物A的濃度隨時(shí)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(yīng)條件。所改變的條件和判斷的理由是：②                  ；③                      。
(2)實(shí)驗(yàn)②平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為       ；實(shí)驗(yàn)③平衡時(shí)C的濃度為        。
(3)該反應(yīng)的ΔH      0，其判斷理由是                               。
(4)該反應(yīng)進(jìn)行到4.0 min時(shí)的平均反應(yīng)速率：實(shí)驗(yàn)②：v(B)=            。

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