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（2012?海淀區(qū)二模）合成氨尿素工業(yè)生產(chǎn)過程中涉及到的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程如下圖所示．

（1）天然氣在高溫、催化劑作用下與水蒸氣反應(yīng)生成H₂和CO的化學(xué)方程式為

CH₄+H₂O

高溫  .

CO+3H₂

CH₄+H₂O

高溫  .

CO+3H₂

．
（2）在合成氨生產(chǎn)中，將生成的氨及時(shí)從反應(yīng)后的氣體中分離出來．運(yùn)用化學(xué)平衡的知識分析這樣做的是否有利于氨的合成，說明理由：

移走氨氣，減小生成物濃度，平衡右移，有利于氨生成

移走氨氣，減小生成物濃度，平衡右移，有利于氨生成

．
（3）如圖為合成氨反應(yīng)在不同溫度和壓強(qiáng)、使用相同催化劑條件下，初始時(shí)氮?dú)?、氫氣的體積比為1：3時(shí)，平衡混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)．

①若分別用υ_A（NH₃）和υ_B（NH₃） 表示從反應(yīng)開始至達(dá)平衡狀態(tài)A、B時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率，則υ_A（NH₃）

＜

＜

υ_B（NH₃）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②在相同溫度、當(dāng)壓強(qiáng)由p₁變?yōu)閜₃時(shí)，合成氨反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)

不變

不變

．（填“變大”、“變小”或“不變”）．
③在250℃、1.0×10⁴kPa下，H₂的轉(zhuǎn)化率為

66.7

66.7

%（計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位）．
（4）NH₃（g） 與CO₂（g） 經(jīng)過兩步反應(yīng)生成尿素，兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下：

NH₃（g） 與CO₂（g） 反應(yīng)生成尿素的熱化學(xué)方程式為

2NH₃（g）+CO₂（g）═CO（NH₂）₂（s）+H₂O（l）△H=-134kJ/mol

2NH₃（g）+CO₂（g）═CO（NH₂）₂（s）+H₂O（l）△H=-134kJ/mol

．
（5）運(yùn)輸氨時(shí)，不能使用銅及其合金制造的管道閥門．因?yàn)?，在潮濕的環(huán)境中，金屬銅在有NH₃存在時(shí)能被空氣中的O₂氧化，生成Cu（NH₃）₄²⁺，該反應(yīng)的離子方程式為

2Cu+8NH₃+O₂+2H₂O═2Cu（NH₃）₄²⁺+4OH^-

2Cu+8NH₃+O₂+2H₂O═2Cu（NH₃）₄²⁺+4OH^-

．

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下列有關(guān)圖象的說法正確的是（　?。?br />

A．由圖1可知合成氨反應(yīng)中，加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，△E和△H都減小

B．圖2表示向含有H⁺、Mg²⁺、Al³⁺、NH4+的溶液中加入NaOH溶液的體積與產(chǎn)生沉淀質(zhì)量的關(guān)系曲線

C．圖3表示合成氨反應(yīng)在溫度分別為T₁和T₂時(shí)，改變n（H₂）對NH₃體積分?jǐn)?shù)的影響，其中T₁＞T₂，K₂＞K₁，（K₁、K₂分別表示對應(yīng)溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)）

D．圖4表示室溫下，用0.1mol?L^-1鹽酸滴定20mL 0.1mol?L^-1氨水時(shí)，溶液的pH隨加入鹽酸體積變化的曲線

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氨是最重要的氮肥，是產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品之一．課本里介紹的合成氨技術(shù)叫哈伯法，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）；△H＜0他因此獲得了1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)．工業(yè)上合成氨的部分工藝流程如圖1：
反應(yīng)體系中各組分的部分性質(zhì)見下表：

氣體	氮?dú)?/TD>	氫氣	氨
熔點(diǎn)（℃）	-210.01	-252.77	-77.74
沸點(diǎn)（℃）	-195.79	-259.23	-33.42

（1）合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)很小，所以在工業(yè)上采取氣體循環(huán)的流程．即反應(yīng)后通過把混合氣體的溫度降低到

-33.42

-33.42

℃使混合氣體分離出來產(chǎn)品；繼續(xù)循環(huán)的氣體是

N₂、H₂

N₂、H₂

．
（2）工業(yè)上采取用上述（1）操作的目的：

及時(shí)分離出氨氣，平衡正向移動(dòng)，提高氨氣的產(chǎn)率，且循環(huán)利用氮?dú)夂蜌錃?，提高氮?dú)夂蜌錃獾霓D(zhuǎn)化率

及時(shí)分離出氨氣，平衡正向移動(dòng)，提高氨氣的產(chǎn)率，且循環(huán)利用氮?dú)夂蜌錃?，提高氮?dú)夂蜌錃獾霓D(zhuǎn)化率

．
（3）已知拆開1molH-H鍵，1molN-H鍵，1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則N₂與H₂反應(yīng)生成NH₃的熱化學(xué)方程式為

N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1

N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1

．
（4）合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義．對于密閉容器中的反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），在673K，30MPa下n（NH₃）和n（H₂）隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示．下列敘述正確的是

AD

AD

A．點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b的大
B．點(diǎn) c處反應(yīng)達(dá)到平衡
C．點(diǎn)d （t₁時(shí)刻） 和點(diǎn) e （t₂時(shí)刻） 處n（N₂）不一樣
D．其他條件不變，773K下反應(yīng)至t₁時(shí)刻，n（H₂）比圖2中d點(diǎn)的值大．

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下列各項(xiàng)表述與示意圖一致的是（　　）

A、圖①表示向AlCl3溶液中滴入NaOH溶液，沉淀質(zhì)量的變化

B、圖②表示合成氨反應(yīng)，N2和NH3的物質(zhì)的量濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化關(guān)系

C、圖③表示向Na2CO3稀溶液中滴入稀鹽酸，產(chǎn)生氣體的體積隨加入鹽酸的變化關(guān)系

D、圖④表示室溫時(shí)，用0.01mol?L-1 HCl溶液滴定20mL 0.01mol?L-1 NaOH溶液，溶液的pH隨加入鹽酸體積的變化關(guān)系

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下列事實(shí)不能用勒沙特列原理解釋的是（　　）

A．合成氨反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）；△H＜0，為使氨的產(chǎn)率提高，理論上應(yīng)采取低溫高壓的措施

B．對2HI（g）H₂（g）+I₂（g）平衡體系增加壓強(qiáng)使顏色變深

C．使用催化劑有利于提高SO₂與O₂生成SO₃的效率

D．用排飽和氯化鈉溶液的方法來收集氯氣

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（2013?江西模擬）下列說法不正確的是（　?。?BR>①0.1mol?L^-1鹽酸和0.1mol?L^-1醋酸分別與0.2mol?L^-1氫氧化鈉溶液反應(yīng)的速率相同
②0.1mol?L^-1鹽酸和加0.1mol?L^-1硝酸分別與大小相同的大理石反應(yīng)的速率不同
③大理石塊與大理石粉末分別與加0.1mol?L^-1鹽酸反應(yīng)的速率不同
④已知t⁰C時(shí)反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）

△   .

2NH₃（g）△H＜0的速度為v，若降低溫度，正反應(yīng)速率加大
⑤合成氨中及時(shí)分離出氨氣后可減小反應(yīng)速率
⑥在合成氨反應(yīng)中，相同條件下在有催化劑時(shí)（a）和無催化劑時(shí)（b）速率時(shí)間圖象可用圖一表示
⑦在合成氨反應(yīng)中，不同溫度下（T₂＞T₁）的NH₃的體積分?jǐn)?shù)與時(shí)間的關(guān)系圖象可用圖二表示．

A．除①⑦外

B．除③⑤⑥外

C．除③⑤外

D．除③⑥⑦外

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在四個(gè)體積不同的容器中，進(jìn)行不同條件下的合成氨反應(yīng)．下列各選項(xiàng)生成氨的速率最快的是（　?。?/div>

A、υ（H2）=0.1mol?L-1?min-1

B、υ（N2）=0.2mol?L-1?min-1

C、υ（NH3）=0.15mol?L-1?min-1

D、υ（H2）=0.3mol?L-1?min-1

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恒溫條件下，容積不變的密閉容器中發(fā)生的合成氨反應(yīng)N₂+3H₂2NH₃，下列選項(xiàng)不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)標(biāo)志的是（　?。?/div>

A．容器內(nèi)各氣體組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再發(fā)生改變

B．正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí)

C．容器內(nèi)氣體的密度不再發(fā)生改變時(shí)

D．容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量不再發(fā)生改變時(shí)

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（2012?南京二模）氨是最重要的化工產(chǎn)品之一．
（1）合成氨用的氫氣可以甲烷為原料帛制得．有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如下圖所示，則CH₄（g）與H₂O（g）反應(yīng)生成CO（g）和H₂（g）的熱化學(xué)方程式為

CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）△H=+161.1kJ?mol^-1

CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）△H=+161.1kJ?mol^-1

．

（2）近年有人將電磁場直接加在氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)的容器內(nèi)，在較低的溫度和壓強(qiáng)條件下合成氨，獲得了較好的產(chǎn)率．從化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)角度分析，電磁場對合成氨反應(yīng)的作用是

在電磁場的作用下氮氮三鍵更容易斷裂，降低了反應(yīng)所需要的能量，反應(yīng)更容易進(jìn)行

在電磁場的作用下氮氮三鍵更容易斷裂，降低了反應(yīng)所需要的能量，反應(yīng)更容易進(jìn)行

；與傳統(tǒng)的合成氨的方法比較，該方法的優(yōu)點(diǎn)是

節(jié)約了能源、降低了對設(shè)備的要求

節(jié)約了能源、降低了對設(shè)備的要求

．
（3）直接供氨式堿性燃料電池的電池反應(yīng)為：4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O，負(fù)極電極反應(yīng)式為：

2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O

2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O

．
（4）氨氣制取尿素[CO（NH₂）₂]的合成塔中發(fā)生反應(yīng)：2NH₃（g）+CO₂（g）?CO（NH₂）₂（l）+H₂O（g）．圖4為合成塔中不同氨碳比a[n（NH₃）/n（CO₂）]和水碳比b[n（H₂O）/n（CO₂）]時(shí)二氧化碳轉(zhuǎn)化率（x）．b宜控制在

A

A

（填序號）范圍內(nèi)（A．0.6～0.7    B．1～1.1  C．1.5～1.61）；a宜控制在4.0左右，理由是

氨碳比a[n（NH₃）/n（CO₂）]大于4.0時(shí)，增大氨氣的物質(zhì)的量，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增加不大，增加了生產(chǎn)成本；氨碳比a[n（NH₃）/n（CO₂）]小于4.0時(shí)，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率較小，

氨碳比a[n（NH₃）/n（CO₂）]大于4.0時(shí)，增大氨氣的物質(zhì)的量，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增加不大，增加了生產(chǎn)成本；氨碳比a[n（NH₃）/n（CO₂）]小于4.0時(shí)，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率較小，

．
（5）氨氧化法制硝酸工業(yè)中，可用尿素溶液除去尾氣中氮氧化物（NO和NO₂）．尾氣中的NO、NO₂與水反應(yīng)生成亞硝酸，亞硝酸再與尿素反應(yīng)生成對大氣無污染的氣體．1mol尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物（假設(shè)NO、NO₂體積比為1：1）的質(zhì)量為

76

76

g．

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運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、氧等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義．
（1）合成氨反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，平衡

向左

向左

移動(dòng)（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化劑

不改變

不改變

反應(yīng)的△H（填“增大”“減小”或“不改變”）．
（2）已知：O₂（g）═O

+ 2

（g）+e^-△H₁=1175.7kJ?mol^-1
PtF₆（g）+e^-═PtF

- 6

（g）△H₂=-771.1kJ?mol^-1
O₂PtF₆（s）═O

+ 2

（g）+PtF

- 6

（g）△H₃=482.2kJ?mol^-1
則反應(yīng)：O₂（g）+PtF₆（g）═O₂PtF₆（s）的△H=

-78.2

-78.2

kJ?mol^-1
（3）已知25℃時(shí)，K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20．
在25℃下，向濃度均為0.1mol?L^-1的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成

Cu（OH）₂

Cu（OH）₂

沉淀 （填物質(zhì)的化學(xué)式），生成該沉淀的離子方程式為

Cu²⁺+2NH₃?H₂O?Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺

Cu²⁺+2NH₃?H₂O?Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺

．
（4）在25℃下，將a mol?L^-1的氨水與0.01mol?L^-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)平衡時(shí)溶液中c（NH

+ 4

）=c（Cl^-），則溶液顯

中性

中性

性（填“酸”“堿”或“中”）；用含a的代數(shù)式表示NH₃?H₂O的電離常數(shù)K_b=

10-9

a-0.01

10-9

a-0.01

．

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對于工業(yè)合成氨反應(yīng)：N₂+3H₂2NH₃，下列說法錯(cuò)誤的是（　　）

A．使用合適的催化劑可以加大反應(yīng)速率

B．升高溫度可以增大反應(yīng)速率

C．反應(yīng)達(dá)到最大限度后，反應(yīng)就自動(dòng)停止

D．當(dāng)NH₃的濃度不再改變時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到最大限度

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（2010?南通模擬）合成氨是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項(xiàng)重大突破，目前工業(yè)上用氫氣和氮?dú)庵苯雍铣砂保频玫陌蓖ㄟ^催化氧化可生產(chǎn)硝酸．在一定條件下，若N₂和H₂以體積比1：3的比例充入一體積不變的密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測得混合氣體中氨的體積分?jǐn)?shù)為20.0%，則：
（1）合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志

ABCD

ABCD

．
A．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變
B．容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時(shí)間變化
C．當(dāng)υ（H₂，正）=0.3mol?L^-1?min^-1，υ（NH₃，逆）=0.2mol?L^-1?min^-1時(shí)
D．1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H-H鍵形成
（2）達(dá)到平衡時(shí)，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率分別為

33.3%

33.3%

．
（3）用氨催化氧化可生產(chǎn)硝酸，取所生產(chǎn)的硝酸溶液100mL，與足量的銅反應(yīng)，生成的NO₂和NO混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為6.72L，物質(zhì)的量之比為2：1，求所生產(chǎn)硝酸的物質(zhì)的量濃度？（請寫出該小題的計(jì)算過程）

8mol/L

8mol/L

．
（4）某廠用NH₃生產(chǎn)硝酸，然后再制硝酸銨，其過程如下：
其中反應(yīng)②為：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，原料氣為氨氣和空氣的混合物．若實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)①、②、③的轉(zhuǎn)化率（或利用率）分別為a、b、c，則生產(chǎn)硝酸的氨氣占所用氨氣總量的體積分?jǐn)?shù)為

1

1+ab

1

1+ab

．

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