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(27分)氨的合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ;△H= —9...

(27分)氨的合成原理为:N2(g)+3H2(g)6ec8aac122bd4f6e2NH3(g) ;△H= —92.4 KJ·mol—1。现在500℃、20 MPa时,将N2、H2置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应,反应过程中各物质的物质的量变化如下图。回答下列问题:

6ec8aac122bd4f6e

(1)10 min内以NH3表示的平均反应速率                 

(2)在10 ~20 min内:NH3浓度变化的原因可能是                   

A.加了催化剂             B.缩小容器体积   

C.降低温度               D.增加NH3物质的量

(3)第1次平衡的时间范围为:             

第2次平衡的时间范围为:             

第1次平衡:平衡常数K1 =            (带数据的表达式),

第2次平衡时NH3的体积分数           

(4)在反应进行至25 min时:

① 曲线发生变化的原因:                  

② 达第二次平衡时,新平衡的平衡常数

K2      K1(填“大于”、“等于”、“小于”);

(5)在25~40 min时,计算合成氨过程中的反应热△H=                 

(6)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应:

N2(g) + 3H2O(1) 6ec8aac122bd4f6e 2NH3(g) + 6ec8aac122bd4f6eO2(g)  ;△H = a kJ·mol1

进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表:

T/K

303

313

323

NH3生成量/(10-6mol)

4.8

5.9

6.0

①此合成反应的a    0;ΔS    0,(填“>”、“<”或“=”)

②已知:N2(g) + 3H2(g)6ec8aac122bd4f6e2NH3(g)  ΔH= -92 .4kJ·mol1

2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) = -571.6kJ·mol1

则常温下氮气与水反应生成氨气与氧气的热化学方程式为:

                                                                            

(1)平均反应速率: v = 0.005 mol·L-1 ·min-1  ;(3分) (2)原因可能是      AB    ;(3分) (3)第1次平衡的时间为:  20~25 min  ,(2分) 第2次平衡的时间为:  35~40 min  ,(2分)  第1次平衡:平衡常数K1 =  K =    (0.15)2   0.125×(0.075)3  (带数据的表达式),(3分)  第2次平衡时NH3的体积分数  45.5 %   ;(3分) (4)① 曲线发生变化的原因:    移走0.1 mol NH3   ,(2分)② K2  等于 K1(2分) (5)△H=   —2.31 KJ·mol-1   。(2分) (6)  ①>、>  (各2分) ②2N2(g) + 6H2O(1) = 4NH3(g) + 3O2(g) ΔH=+1530 kJ·mol-1 (3分) N2(g) + 3H2O(1) = 2NH3(g) + O2(g) ΔH=+765 kJ·mol-1 (3分) 【解析】略
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(6分) 773 K、固定体积的容器中,反应CO(g)+2H2(g)说明: 6ec8aac122bd4f6eCH3OH(g)过程中能量变化如下图。曲线Ⅱ表示使用催化剂时的能量变化。若投入a mol CO、2a mol H2,平衡时能生成0.1a mol CH3OH,反应就具工业应用价值。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

① 若按上述投料比使该反应具有工业应用价值,CO的平衡转化率最小为             

② 在容器容积不变的前提下,欲提高H2的转化率,可采取的措施(答两项即可)                                                       

③ 下列与催化剂有关的说法中,正确的是        (填字母序号)。

a. 使用催化剂,使反应CO(g)+2H2(g)说明: 6ec8aac122bd4f6eCH3OH(g);ΔH>-91 kJ·mol1

b. 使用催化剂, 能够提高反应物转化率

c. 使用催化剂,不能改变反应的平衡常数K

 

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(16分)下图是铜锌原电池装置。其电池的总反应是:Zn(s) + CuSO4(aq)== ZnSO4(aq) + Cu(s)。七彩教育网若该电池中两电极的总质量为300g,工作一段时间后,取出锌片和铜片洗净干燥后称重,总质量为298g。

说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e

请回答以下问题:

⑴R的名称是___________,其作用是__________________。R中的阳离子移向___________  (填A或B)中的溶液。

⑵电极Y的材料是________,B中的电解质溶液是________________。

⑶X为原电池的___ 极,其电极反应式是______________。

(4)产生铜的质量为           ;转移的电子的物质的量为                 

(5) 高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。我国学者提出用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的方案,装置如右图所示。

① Fe电极作           极 (填“阴”或“阳”);

② Ni电极的电极反应式为:                       

 

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(6分)化学反应速率可通过实验测定。要测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度,可通过观察和测量体系中的某一物质的相关性质,再进行适当的转换和计算。如比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率,可通过测定收集等体积H2需要的________来实现;在KMnO4与H2C2O4反应中,可通过观察单位时间内________________变化来测定该反应的速率;在Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O反应中,该反应的速率可通过___           来测定。

 

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在一定条件下,恒容的密闭容器中发生如下反应:2SO2 (g)+O2(g) 6ec8aac122bd4f6e2SO3(g),反应过程中某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达到平衡时,可能出现的数据是

A.C(SO3)=0.4mol·L-1                        B.C(SO3)+C(SO2)=0.15 mol·L-1

C.C(O2)=0.3mol·L-1                          D.C(SO3)+C(SO2)=0.4 mol·L-1

 

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对于可逆反应2AB3(g)说明: 6ec8aac122bd4f6e2A(g) + 3B2(g)  ΔH>0  下列图象不正确的是

6ec8aac122bd4f6e

 

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