Question

（本题共12分）大约100年前，德国化学家哈伯(F．Haber)开始研究由氮气和氢气合成氨。一种工业合成氨的简易流程图如下：

28．天然气中的H₂S杂质常用氨水吸收,产物为NH₄HS。一定条件下向NH₄HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式：___________________________________________。

29．工业上可用组成为K₂O·M₂O₃·2RO₂·nH₂O的无机材料纯化含某些杂质的原料氢气。已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，两种元素原子的质子数之和为27。R原子核外电子有_____种不同运动状态，最外层的p电子有_______种自旋方向。

30．常温下，不能与M单质发生反应的是_________（填序号）

A．CuSO₄溶液     

B．Fe₂O₃      

C．浓硫酸     

D．NaOH溶液   

E．Na₂CO₃固体

步骤Ⅱ中制氢气原理如下:

①CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)- 206．4 kJ

②CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)+ 41．2 kJ

31．对于反应①,一定可以提高平衡体系中H₂百分含量,又能加快反应速率的措施是    。

A．升高温度        B．增大水蒸气浓度       C．加入催化剂       D．降低压强

32．利用反应②,将CO进一步转化,可提高H₂产量。若1 mol CO和H₂的混合气体(CO的体积分数为20%)与H₂O反应,得到1．18 mol CO、CO₂和H₂的混合气体,则CO转化率为__________。

33．依据温度对合成氨反应的影响,在下图坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH₃物质的量变化的曲线示意图。

Answer

28．2NH4HS+O2=2NH3·H2O+2S↓ 29． 14, 1 ；30． B 、E；31．A；32． 90%；

33．。

【解析】

试题分析：28．在一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,则再生反应的化学方程式是2NH4HS+O2→2NH3·H2O+2S↓；

29．工业上可用组成为K2O·M2O3·2RO2·nH2O的无机材料纯化含某些杂质的原料氢气。已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，两种元素原子的质子数之和为27。由于M的化合价是+3价，则R是Al，Al是13号元素，则R是14号元素。R原子核外电子有14种不同运动状态，最外层的p电子有2个，它们的自旋方向相同，故有1种自旋方向；

30．A．CuSO4溶液与Al发生置换反应产生Cu，错误；B．Fe2O3与Al不能发生反应，正确；C．浓硫酸与Al在加热时发生氧化还原反应 ，错误；D．NaOH溶液与Al发生氧化还原反应产生NaAlO2和H2，错误；E． Na2CO3固体与Al不能发生反应，正确。故选项是B、E；

31．对于反应①,由于该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应， A．升高温度，化学反应速率加快，由于该反应是正反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡体系中H2百分含量增大，正确； B．增大水蒸气浓度，反应速率加快，平衡正向移动，但是平衡移动的趋势是微弱的，所以平衡体系中H2百分含量降低，错误； C．加入催化剂，化学反应速率加快，但是由于催化剂对正反应、逆反应的速率影响相同，所以平衡不发生移动，错误； D．降低压强，反应速率减慢，根据平衡移动原理：减小压强，平衡向气体体积增大的正反应方向移动，平衡体系中H2百分含量增大，错误。选项是A。

32．反应②是气体体积不变的放热反应, 为将CO进一步转化,可提高H2产量。应该将平衡正向移动。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应, 根据方程式CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)可知：若有1mol的CO完全反应，产生CO2和H2，会增加1mol的气体，现在气体增大的物质的量是0．18mol，所以反应消耗的CO的物质的量是0．18mol,而在1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)中含有CO的物质的量是0．2mol，所以CO转化率为(0．18mol÷0．2mol)×100%=90%。

33．合成氨反应的反应是放热反应，根据温度对反应的影响，可知在一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图是

考点：考查化学方程式的书写、元素的推断、原子核外电子的运动状态、物质的化学性质的判断、外界条件对化学反应速率和平衡移动的影响、物质的平衡转化率的计算、温度对物质的合成及平衡移动的影响的图像法表示的知识。