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1、填空题 (16分)氨是一种重要的化工原料,氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一。
(1)一定条件下,在一个密闭容器中充入气体:N2 2mol、H2 6mol,达平衡后N2的转化率为50%,同时放热92.3KJ。该反应的热化学方程式为:______________________________。
(2)传统哈伯法合成氨工艺中相关的反应式为:N2+3H2
2NH3。
①该反应的平衡常数K的表达式为:K=______________。升高温度,K值______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②不同温度、压强下,合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表(N2和H2的起始物质的量之比为1∶3)。分析表中数据,?(填温度和压强)。时H2转化率最高,实际工业生产中不选用该条件的主要原因是?。

③下列关于合成氨说法正确是?(填字母)
A.使用催化剂可以提高氮气的转化率
B.寻找常温下的合适催化剂是未来研究的方向
C.由于ΔH<0、ΔS>0,故合成氨反应一定能自发进行
(3)最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法。其装置为用铂黑作为电极,加入电解质溶液中,一个电极通入空气,另一电极通入氨气。其电池反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O,你认为电解质溶液应显??性(填“酸性”、“中性"、“碱性”),写出负极电极反应式?。
(4)工业上净化处理铬污染方法之一是:将含K2Cr2O7酸性废水放入电解槽内,加入适量的NaCl,以Fe和石墨为电极进行电解。经过一段时间后,生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)。
已知电解后的溶液中c(Fe3+)为2.0×10-13mol/L,则溶液中c(Cr3+)为?mol/L。
参考答案:(1) N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);⊿H= -92.3KJ/mol。(2分)
(2)①K=
(1分)减小(1分)②200℃、100MPa(2分)
压强太高生产设备条件难以实现(2分)?③B(2分)
(3)碱性(2分)? 2NH3-6e- +6OH-=N2+3H2O(2分)
(4)3×10-6 (2)分
本题解析:(1)消耗氮气的量是2mol×50%=1mol,故热化学方程式为N2(g)+3H2(g)
=2NH3(g);⊿H= -92.3KJ/mol。
(2)平衡常数是知在一定条件下可逆反应达到平衡时生成物浓度的幂之积和反应物浓
度的幂之积的比值。正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小。根据表中数据可知在200℃、100Mpa时氨气的物质的量最多,故氢气的转化率最大。虽然加压有利于提供氢气的转化率,但压强太高生产设备条件难以实现。催化剂只能改变反应速率,但不能改变化学平衡状态。根据△G=△H-T△S知,当ΔH<0、ΔS>0时反应自发,但过程但自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。所以答案选B。
(3)氨气易和酸反应生成NH4+,所以电解质溶液应该显碱性。在反应中氨气失去电子
被氧化,在负极通入,电极反应式是2NH3-6e--+6OH-=N2+3H2O。
(7)根据Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)可知
,所以当溶液中c(Fe3+)为2.0×10-13mol/L时,溶液中c(Cr3+)为3×10-6 mol/L。
本题难度:简单
2、选择题 反应NH4HS(s)
NH3(g)+H2S(g)在一定温度下达到平衡。下列各种情况下,不能使平衡发生移动的是(?)
A.温度、容积不变时,通入SO2气体
B.移走一部分NH4HS固体
C.容积不变,充入氮气
D.充入氮气,保持压强不变
参考答案:BC
本题解析:A选项发生反应:SO2+2H2S
3S+2H2O,减小生成物浓度,故平衡正向移动;B选项,NH4HS为固体,故不能使平衡移动;C选项,由于容积不变,原平衡中各物质的浓度没变化,故不发生移动;D选项,充入不参加反应的N2,且恒压,则体积增大,浓度减小,故平衡发生移动,故选BC。
本题难度:一般
3、选择题 能够说明H2(g)+I2(g)
2HI(g)(HI为无色气体)已达平衡状态的是(? )
A.一个H-H键断裂的同时有两个H-I键形成
B.v (H2)正= v (HI) 逆时的状态
C.恒温恒容时,反应混合物总质量保持不变的状态
D.恒温恒容时,体系的颜色不再发生变化的状态
参考答案:D
本题解析:A 错误,对于反应的任何一个时候,都是一个H-H键断裂的同时有两个H-I键形成,B错误,v (H2)正= v (HI) 逆时的状态为反应的一个特殊的时候,并不是平衡状态,C错误,恒温恒容时,对于反应的任何一个时候,都是反应混合物总质量保持不变的状态;D正确。
点评:本题考查了化学平衡,是高考考查的热点,该题比较简单。
本题难度:一般
4、选择题 在2 L的密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)
zC(g)。图甲表示200 ℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是

A.200 ℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04 mol·L-1·min-1
B.200℃时,该反应的平衡常数为25 L2/mol2
C.当外界条件由200℃降温到100℃,原平衡一定被破坏,且正逆反应速率均增大
D.由图乙可知,反应xA(g)+yB(g)
zC(g)的ΔH<0,且a=2
参考答案:B
本题解析:A、200 ℃时,反应从开始到平衡B的浓度减少0.2mol/2L=0.1mol/L,所以平均速率v(B)=0.1mol/L/5min=0.02mol·L-1·min-1,错误;B、根据图中数据可知该反应的化学方程式为2A(g)+B(g)
C(g)。200℃时,A、B、C的平衡浓度分别是0.2mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L,根据化学平衡常数的定义得K=0.1mol/L/0.1mol/L×(0.2mol/L)2="25" L2/mol2,正确;C、当外界条件由200℃降温到100℃,原平衡一定被破坏,且正逆反应速率均减小,错误;D、由图乙可知温度升高,C的体积分数增大,说明升高温度,平衡正向移动,正向为吸热反应,ΔH>0,a值不确定,错误,答案选B。
本题难度:一般
5、选择题 重铬酸钾溶液中存在如下平衡:Cr2O72-(橙红色)+H2O
2H++2CrO42-(黄色),向K2Cr2O7溶液中加入下列哪种试剂,溶液颜色会从黄色逐渐变为橙红色
A.NaHSO4
B.NaHCO3
C.Na2CO3
D.CH3COONa
参考答案:A
本题解析:溶液从黄色变为橙红色,反应逆向进行。A、HSO4–是二元强酸根离子在水溶液中水解能力较大HSO4-=H++SO42-,使溶液中H+浓度增大Cr2O72-(橙红色)+H2O
2H++2CrO42-(黄色)向逆反应方向进行,故溶液逐渐变为橙红色;B、HCO3-在溶液中不易水解HCO3-+H2O
H2CO3+OH-,H2O
H++OH-;C、CO32-在水溶液中不易水解,溶液中CO32-+H2O
HCO3?+OH-,H++OH-?
H2O,反应正向进行;D、CH3COO-+H+
CH3COOH,反应正向进行。
本题难度:一般