解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷265
氮及其化合物在生产生活中有广泛的应用，按要求回答下列问题：
(1)工业合成氨的反应
是一个可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知断裂
相应化学键需要的能量如下。若反应生成
，可_____ (填“吸收”或“放出”)热量_____ 
。
(2)恒温下，将1molN2和3molH2置于体积为2L的密闭容器中进行反应。若5min时测得氢气浓度为0.9mol/L，则用氨气表示5min内的化学反应速率为_____ mol/(L·min)，5min时反应过程体系总压强与初始时的总压强之比为_____
(3)消除NO污染物，可在一定条件下，用CO与NO反应生成CO2和N2，在恒容密闭容中充入4molCO和4molNO发生2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)反应。为提高此反应的速率，下列措施可行的是_____(填字母)。
(4)汽车尾气中含有的
是造成城市空气污染的主要因素之一，通过传感器可监测汽车尾气中含量，其工作原理如图所示：
电极为_____ (填“正极”或“负极”)，
电极上发生的电极反应式为_____ 。
(1)工业合成氨的反应
是一个可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知断裂相应化学键需要的能量如下。若反应生成，可。| 化学键 |  |  |  |
| 能量 |  |  |  |
(2)恒温下，将1molN2和3molH2置于体积为2L的密闭容器中进行反应。若5min时测得氢气浓度为0.9mol/L，则用氨气表示5min内的化学反应速率为
(3)消除NO污染物，可在一定条件下，用CO与NO反应生成CO2和N2，在恒容密闭容中充入4molCO和4molNO发生2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)反应。为提高此反应的速率，下列措施可行的是_____(填字母)。
| A．充入氦气 | B．降低温度 | C．使用适合催化剂 | D．移出CO2 |
(4)汽车尾气中含有的
是造成城市空气污染的主要因素之一，通过传感器可监测汽车尾气中含量，其工作原理如图所示：电极为电极上发生的电极反应式为23-24高一下·河南新乡·阶段练习
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氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：
(1)工业合成氨的反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)是一个可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知断裂1mol相应化学键需要的能量如下：
若反应生成lmolNH3(g)，可_______ (填“吸收”或“放出”)热量_______ kJ；实验室模拟工业合成氨时，在容积为2L的密闭容器内，反应经过10分钟后，生成10mol氨气，则用氮气表示的化学反应速率是_______ mol·L-1·min-1。
(2)汽车尾气中含有的NO是造成城市空气污染的主要因素之一，通过NO传感器可监测汽车尾气中NO含量，其工作原理如图所示：
NiO电极为_______ (填“正极”或“负极”)。Pt电极上发生的电极反应式为_______ 。当电路中有1mol电子发生转移时，消耗NO的体积为_______ L(标准状况下)。
(3)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应2CO+2NON2+2CO2。为验证温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了如下三组实验。
①a=_______ 。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的实验是_______ (填实验编号)。
③恒温恒容条件下，不能说明该反应已达到平衡状态的是_______ (填序号)。
a.容器内的压强保持不变
b.容器内各气体的物质的量之比为2：2：1：2
c.v逆(CO2)=v正(NO)
d.容器内混合气体密度不再改变
(1)工业合成氨的反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)是一个可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知断裂1mol相应化学键需要的能量如下：| 化学键 | H-H | N-H | N≡N |
| 能量 | 436kJ | 391kJ | 946kJ |
(2)汽车尾气中含有的NO是造成城市空气污染的主要因素之一，通过NO传感器可监测汽车尾气中NO含量，其工作原理如图所示：
NiO电极为
(3)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应2CO+2NO
N2+2CO2。为验证温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了如下三组实验。| 实验编号 | T(°C) | NO初始浓度(mol/L) | CO初始浓度(mol/L) | 催化剂的比表面积(m2/g) |
| I | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
| II | 280 | 1.20×10-3 | b | 124 |
| III | 350 | a | 5.80×10-3 | 82 |
②能验证温度对化学反应速率影响规律的实验是
③恒温恒容条件下，不能说明该反应已达到平衡状态的是
a.容器内的压强保持不变
b.容器内各气体的物质的量之比为2：2：1：2
c.v逆(CO2)=v正(NO)
d.容器内混合气体密度不再改变
大气污染越来越成为人们关注的问题，烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)之后才能排放。
(1)CO和H2可作为能源和化工原料，应用十分广泛。 反应CO(g)＋H2O(g)
H2(g)＋CO2(g)的平衡常数随温度的变化如表所示。
①从上表可以推断：此反应是__________ (填“吸”或“放”)热反应。
②在830 ℃下，若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1 mol，则达到平衡后CO的转化率为________ 。
(2)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx和CO的排放。
已知：①2CO(g)＋O2(g)
2CO2(g) ΔH＝−566.0 kJ·mol−1
②N2(g)＋O2(g) ⇌2NO(g) ΔH＝+180.0 kJ·mol−1
③2NO(g)＋O2(g) ⇌2NO2(g) ΔH＝−116.5 kJ·mol−1
回答下列问题：
①CO的燃烧热为_________ 。若1 mol N2(g)、1 mol O2(g) 分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量，则1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为_________ kJ。
②写出CO将NO2还原为单质反应的热化学方程式为____________________
(3)汽车排气管上的催化转化器，发生上述的CO将NO2还原为单质反应。在一定温度下，将一定量的CO和NO2充入2L固定容积的容器中，回答以下问题：
①能说明该反应达到平衡状态的是_____________ (填字母标号)。
A.2υ正(NO2)=υ逆(N2)
B. 混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.气体总压强不再变化
D. ΔH保持不变
E．混合气体的密度不再变化
②从反应开始到5min，生成了0.08mol N2，则5min内υ(CO)=___ mol⋅L−1⋅min−1。
③25min时，物质浓度变化如图所示，则改变的条件可能是___________ (填字母标号)。
A.缩小容器体积
B.增加NO2的浓度
C.降低温度
D.升高温度
(1)CO和H2可作为能源和化工原料，应用十分广泛。 反应CO(g)＋H2O(g)
H2(g)＋CO2(g)的平衡常数随温度的变化如表所示。| 温度/℃ | 400 | 500 | 830 | 1 000 |
| 平衡常数K | 10 | 9 | 1 | 0.6 |
①从上表可以推断：此反应是
②在830 ℃下，若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1 mol，则达到平衡后CO的转化率为
(2)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx和CO的排放。
已知：①2CO(g)＋O2(g)
2CO2(g) ΔH＝−566.0 kJ·mol−1②N2(g)＋O2(g) ⇌2NO(g) ΔH＝+180.0 kJ·mol−1
③2NO(g)＋O2(g) ⇌2NO2(g) ΔH＝−116.5 kJ·mol−1
回答下列问题：
①CO的燃烧热为
②写出CO将NO2还原为单质反应的热化学方程式为
(3)汽车排气管上的催化转化器，发生上述的CO将NO2还原为单质反应。在一定温度下，将一定量的CO和NO2充入2L固定容积的容器中，回答以下问题：
①能说明该反应达到平衡状态的是
A.2υ正(NO2)=υ逆(N2)
B. 混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.气体总压强不再变化
D. ΔH保持不变
E．混合气体的密度不再变化
②从反应开始到5min，生成了0.08mol N2，则5min内υ(CO)=
③25min时，物质浓度变化如图所示，则改变的条件可能是
A.缩小容器体积
B.增加NO2的浓度
C.降低温度
D.升高温度
氮和氮的化合物在国防建设、工农业生产和生活中都有极其广泛的用途。请回答下列与氮元素有关的问题：
(1)已知部分化学键的键能如表
工业上合成氨反应当过程中转移3 mol电子时，理论上热量变化为___________ kJ。
(2)在一个恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)发生反应：2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g) 在一定温度下测得NO的物质的量(单位：mol)与时间的关系如表所示：
①测得该反应平衡常数与温度关系为1gKp=5.08+
，则该反应是___________ (填“吸热”或“放热”反应)。
②同温度下，起始时容器内的压强为P0，则该反应的平衡常数KP=___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
③若同温度下，在相同容器中，充入1 mol NO(g)和0.5 molCl2(g)，则NO的平衡转化率___________ 50%(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)某研究小组将2 mol NH3、3 mol NO和一定量的O2充入2 L密闭容器中，在Ag2O催化剂表面发生反应4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)；NO的转化率随温度变化的情况如图。5 min内，温度从420 K升高到580 K，此时段内NO的平均反应速率v(NO)___________ ，420 K之前，NO生成N2的转化率偏低的原因可能是___________ 。
(4)若将NO2与O2通入如图所示甲装置，D电极上有红色物质析出，A电极的电极反应式为___________ 。
(1)已知部分化学键的键能如表
| 化学键 | N≡N | H —H | N—H |
| 键能/(kJ·mol-1) | 946 | 436 | 391 |
工业上合成氨反应当过程中转移3 mol电子时，理论上热量变化为
(2)在一个恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)发生反应：2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g) 在一定温度下测得NO的物质的量(单位：mol)与时间的关系如表所示：| t/min | 0 | 5 | 8 | 13 |
| NO的物质的量 | 2 | 1.15 | 1.0 | 1.0 |
①测得该反应平衡常数与温度关系为1gKp=5.08+
，则该反应是②同温度下，起始时容器内的压强为P0，则该反应的平衡常数KP=
③若同温度下，在相同容器中，充入1 mol NO(g)和0.5 molCl2(g)，则NO的平衡转化率
(3)某研究小组将2 mol NH3、3 mol NO和一定量的O2充入2 L密闭容器中，在Ag2O催化剂表面发生反应4NH3(g)+6NO(g)
5N2(g)+6H2O(l)；NO的转化率随温度变化的情况如图。5 min内，温度从420 K升高到580 K，此时段内NO的平均反应速率v(NO)(4)若将NO2与O2通入如图所示甲装置，D电极上有红色物质析出，A电极的电极反应式为
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