題目列表(包括答案和解析)
(7分) 科學家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
⑴目前合成氨的技術(shù)原理為：
該反應的能量變化如圖所示。
①在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E2的變化是： 。（填“增大”、“減小”或“不變”）。
②將一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密閉容器中，在500℃、2×107Pa下達到平衡，測得N2為0.1 mol，H2為0.3 mol，NH3為0.1 mol。該條件下H2的轉(zhuǎn)化率為 。
③欲提高②容器中H2的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是 。
A．向容器中按原比例再充入原料氣 B．向容器中再充入惰性氣體
C．改變反應的催化劑 D．液化生成物分離出氨
⑵1998年希臘亞里士多德大學的兩位科學家采用高質(zhì)子導電性的SCY陶瓷（能傳導H+），從而實現(xiàn)了高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨。其實驗裝置如圖所示。陰極的電極反應式為 。
⑶根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道，在常溫、常 壓、光照條件下，N2在催化劑（摻有少量Fe2O3和TiO2）表面與水發(fā)生下列反應：
進一步研究NH3生成量與溫度關(guān)系，常壓下達到平衡時測得部分實驗數(shù)據(jù)如下：
|
T/K |
303 |
313 |
323 |
|
NH3生成量/（10－6mol） |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
①合成反應的a_ 0。（填“大于”、“小于”或“等于”）
②已知
則
（14分）（1）二氧化硫的催化氧化的過程如圖所示，
其中a、c二步的化學方程式可表示為：
SO2+V2O5
SO3+ V2O4
4VOSO4+O22V2O5+4SO3。
該反應的催化劑是 （寫化學式）
（2）壓強及溫度對SO2轉(zhuǎn)化率的影響如下表(原料氣各成分的體積分數(shù)為：SO2 7％，O2 11％，N2 82％)：
| 壓強/MPa 溫度/℃ | 0.1[ | 0.5 | 1 | 10 |
| 400 | 99.2% | 99.6% | 99.7% | 99.9% |
| 500 | 93.5% | 96.9% | 97.8% | 99.3% |
| 600 | 73.7% | 85.8% | 89.5% | 96.4% |
2SO2+O2 在550 ℃時的平衡常數(shù)K= 。
（14分）（1）二氧化硫的催化氧化的過程如圖所示，
其中a、c二步的化學方程式可表示為：
SO2+V2O5
SO3+ V2O4
4VOSO4+O22V2O5+4SO3。
該反應的催化劑是 （寫化學式）
（2）壓強及溫度對SO2轉(zhuǎn)化率的影響如下表(原料氣各成分的體積分數(shù)為：SO2 7％，O2 11％，N2 82％)：
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壓強/MPa 溫度/℃ |
0.1[ |
0.5 |
1 |
10 |
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400 |
99.2% |
99.6% |
99.7% |
99.9% |
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500 |
93.5% |
96.9% |
97.8% |
99.3% |
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600 |
73.7% |
85.8% |
89.5% |
96.4% |
當合成SO3的反應達到平衡后，改變某一外界條件（不改變SO2、O2和SO3的量），反應速率與時間的關(guān)系如圖所示。圖中t1 時引起平衡移動的條件可能是 其中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段時間是 。
（3）550 ℃時，SO2轉(zhuǎn)化為SO3的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與體系總壓強（p）的關(guān)系如右圖所示。將2.0
mol SO2和1.0
mol O2置于5 Ｌ密閉容器中，反應達平衡后，體系總壓強為0.10
M Pa。試計算反應2SO3
2SO2+O2 在550 ℃時的平衡常數(shù)K=
。
反應達平衡后，下列措施中能使n(SO3)/n(SO2)增大的是
A．升高溫度 B．充入He(g)，使體系總壓強增大
C．再充入2 mol SO2和1 mol O2 D．再充入1 mol SO2和1 mol O2
（4）SO3溶于水得到硫酸。在25°C下，將x mol·L-1的氨水與y mol·L-1的硫酸等體積混合，反應后溶液中顯中性，則c（NH4+） 2 c（SO42-）（填“>”、“<”或“=”）；用含x和y的代數(shù)式表示出氨水的電離平衡常數(shù) 。
在1 L密閉容器中發(fā)生反應：4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g)
△H=－Q kJ·mol-1（Q>O），容器內(nèi)部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表：
|
時間/濃度 |
c(NH3) (mol/L) |
c(O2 ) (mol/L) |
c(NO) (mol/L) |
|
起始 |
0.8 |
1.6 |
0 |
|
第2min |
0.6 |
a |
0.2 |
|
第4min |
0.3 |
0.975 |
0.5 |
|
第6min |
0.3 |
0.975 |
0.5 |
|
第8min |
0.7 |
1.475 |
0.1 |
|
第10min |
0.7 |
1.475 |
0.1 |
下列說法錯誤的是
A．反應在第2 min到第4min時，O2 的平均反應速率為0.1875 mol/(L·min)
B．反應在第2 min時改變了某一條件，該條件可能是使用催化劑或升高溫度
C．第4 min時、第8 min時分別達到化學平衡，且平衡常數(shù)不相同
D．在開始反應的前2 min內(nèi)，該反應的△H=－0.05Q kJ·mol-1
SO3+ V2O4 2V2O5+4SO3。| 壓強/MPa 溫度/℃ | 0.1[ | 0.5 | 1 | 10 |
| 400 | 99.2% | 99.6% | 99.7% | 99.9% |
| 500 | 93.5% | 96.9% | 97.8% | 99.3% |
| 600 | 73.7% | 85.8% | 89.5% | 96.4% |
2SO2+O2 在550 ℃時的平衡常數(shù)K= 。
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