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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷300
(1)对工业合成氨条件的探索一直是化学工业的重要课题，在恒温恒容的甲容器进行合成氨反应，如下图(图中所示数据为初始物理量)。t分钟后反应达到平衡，生成的NH3为0.4 mol。

①判断甲容器中的反应达平衡的依据是___________(填字母)。
A．压强不随时间改变
B．气体的密度不随时间改变
C．c(N2)不随时间改变
D．单位时间内生成2 mol NH3的同时消耗1 mol N2
E．单位时间内断裂3 mol H—H键，同时断裂6 mol N—H键
②该条件下甲容器中反应的平衡常数K＝ ________；平衡时，甲的压强p平＝ _______(用初始压强p0表示)。
(2)最近华南理工大学提出利用电解法制H2O2并用产生的H2O2处理废氨水，装置如下图所示。

①为了不影响H2O2的产量，需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5，则所得废氨水溶液中c(NH)__________(填“＞”“＜”或“＝”)c(NO)。
②Ir­Ru惰性电极有吸附O2的作用，该电极上的反应为_____________________________________________。
③理论上电路中每转移3 mol电子，最多可以处理NH3·H2O的物质的量为________。
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知识点：化学反应原理综合考查化学平衡状态化学平衡常数的有关计算电解原理 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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（1）对工业合成氨条件的探索一直是化学工业的重要课题，在恒温恒容的甲容器、恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应，如下图（图中所示数据均为初始物理量）。t分钟后反应均达到平衡，生成NH3均为0.4mol（忽略水对压强的影响及氨气的溶解）。

①判断甲容器中的反应达平衡的依据是 _________.（填写相应编号）
A．压强不随时间改变
B．气体的密度不随时间改变
C．c(N2)不随时间改变
D．单位时间内生成2molNH3的同时消耗1molN2

E．单位时间内断裂3 mol H-H键，同时断裂6 mol N-H键
②该条件下甲容器中反应的平衡常数K=________
③该条件下，若向乙中继续加入0.2mol N2，达到新平衡时N2转化率= ___________。
（2）某甲醇（CH3OH）燃料电池原理如图1所示。

①M区发生反应的电极反应式为_______________________________.
②用上述电池做电源，用图2装置电解饱和食盐水（电极均为惰性电极），则该电解池的总反应离子方程式为：_____________________________________. 假设溶液体积为300mL，当溶液的pH值变为13时（在常温下测定），理论上消耗甲醇的质量为______________（忽略溶液体积变化）.
NH3作为一种重要化工原料，被大量应用于工业生产，与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863计划。催化剂常具有较强的选择性，即专一性。已知：
反应I：4NH3(g) +5O2(g) 4NO(g) +6H2O(g)       △H=―905.0 kJ·molˉ1
反应 II：4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g) +6H2O(g)       △H
（1）
化 学 键

H—O

O=O

N≡N

N—H

键能kJ·molˉ1

463

496

942

391


   △H=__________________ 。
（2）在恒温恒容装置中充入一定量的NH3和O2，在催化剂的作用下进行反应I，则下列有关叙述中正确的是_________。
A．使用催化剂时，可降低该反应的活化能，加快其反应速率
B．若测得容器内4v正(NH3)=6v逆(H2O) 时，说明反应已达平衡
C．当容器内=1时，说明反应已达平衡
D.当测得容器内的O2密度不再变化时，说明反应已达平衡
（3）氨催化氧化时会发生上述两个竞争反应I、II。为分析某催化剂对该反应的选择性，在1L密闭容器中充入1 mol NH3和2mol O2，测得有关物质的量关系如下图：


① 该催化剂在高温时选择反应____________ (填“ I ”或“ II”）。
② 520℃时，4NH3(g)+5O24NO(g) +6H2O(g)的平衡常数K=__________ ( 不要求得出计算结果，只需列出数字计算式）。
③有利于提高NH3转化为N2平衡转化率的措施有______________
A．使用催化剂Cu/TiO2                    B．将反应生成的H2O(g)及时移出
C．增大NH3和O2的初始投料比       D．投料比不变，增加反应物的浓度
E．降低反应温度  
（4）最近华南理工大提出利用电解法制H2O2并用产生的H2O2处理废氨水，装置如图：


①为了不影响H2O2的产量，需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5，则所得废氨水溶液中c（NH4+）______c（NO3﹣）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②Ir﹣Ru惰性电极有吸附O2作用，该电极上的反应为______．
③理论上电路中每转移3mol电子，最多可以处理NH3•H2O的物质的量为______．
氨是最重要的化工原料之一，自20世纪初以来,工业上合成氨主要依赖Haber-Bosch技术。探索新的合成氨的方法一直是重要课题。
(1)最新的“人工固氮"研究报道:在常温、常压、光照条件下, N2在催化剂表面与水发生反应,直接生成氨气和氧气。已知: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H =-a kJ/mol，2H2(g) + O2(g)= 2H2O(1) △H = -b kJ/mol，写出上述固氮反应的热化学方程式:____________。
(2)近期,两位希腊化学家提出了电解合成氨的新思路:采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+ )为介质,实现了高温(570°C)常压下高转化率的电解法合成氨,转化率可达到78% ,装置如图:

钯电极A是电解池的____极(填“阳”或“阴”) ,则该阴极反应式为___________
(2)恒温、恒容条件下,在容器中模拟Haber Bosch法合成氨,如下图(图中所示数据为初始物理量)。t分钟后反应达到平衡,生成的NH3为0.4 mol。


①判断该容器中的反应达平衡的依据是____(填字母)。
a .压强不随时间改变
b .气体的密度不随时间改变
c . c(N2)不随时间改变
d .单位时间内生成2 mol NH3的同时消耗1 mol N2
e .单位时间内断裂3 mol H-H键,同时断裂6 mol N-H键
②该条件下容器中反应的平衡常数K=___ ; 平衡时,混合气体压强p平=__ (用初始压强po表示)。

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