氨气在农业和国防工业都有很重要的作用，历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家。（1）下图表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变 - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

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氨气在农业和国防工业都有很重要的作用，历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家。
（1）下图表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化，据此请回答

对于合成氨的反应下列说法正确的是_____________(填编号)。
A．该反应在任意条件下都可以自发进行
B．加入催化剂，能使该反应的E和△H都减小
C．若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2，则K1＞K2
D．该反应属于人工固氮
（2）现在普遍应用的工业合成氨的方法为N₂+3H₂

2NH₃，是哈伯于1905年发明的，但此法达到平衡时反应物的转化率不高。
①能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的措施是_________________。
A.使用的更高效催化剂
B.升高温度
C.及时分离出氨气
D.充入氮气，增大氮气的浓度（保持容器体积不变）
②若在某温度下，2L的密闭容器中发生N₂+3H₂

2NH₃的反应，左下图表示N₂的物质的量随时间的变化曲线。用H₂表示0~10min内该反应的平均速率v(H₂)=_______________。从11min起，压缩容器的体积为
1L，则n(N₂)的变化曲线为_____________________。
A. a B.b C.c D.d

（3）随着对合成氨研究的发展，2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法，即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气，分别通人一个加热到500℃的电解池中，采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H⁺)为介质里，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜作电极，实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氮（装置如右上图）。则钯电极上的电极反应式是_____________________________。

答案

（1）CD
（2）①D；②0.06mol/(L·min)；D
（3）N₂+6H⁺+6e^-==2NH₃

核心考点

试题【氨气在农业和国防工业都有很重要的作用，历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家。（1）下图表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变】；主要考察你对工业合成氨等知识点的理解。[详细]

举一反三

下列反应起了氮的固定作用的是[ ]
A．NH₃经催化氧化获得NO
B．NO₂跟水作用制取硝酸
C．NH₃＋CO₂＋H₂O＝NH₄HCO₃D．N₂＋O₂＝2NO（放电条件）

题型：0116 月考题难度：| 查看答案

德国人弗里茨·哈伯（Fritz Haber）由于发明了合成氨的方法而获得1918年诺贝尔化学奖，他的发明大大提高了农作物的产量同时也提高了硝酸、炸药的产量。下列说法中正确的是[ ]
A．N₂和H₂在点燃或光照条件下可合成氨
B．氨水显酸性
C．氨气遇到浓盐酸会发生反应产生白烟
D．由氨制取硝酸过程中，氮元素被还原

题型：0110 期末题难度：| 查看答案

下列有关合成氨工业的说法中，正确的是[ ]
A．生产中常使用某种廉价易得的原料适当过量，以提高另一原料的转化率
B．合成氨的反应是放热的，所以合成氨时温度越低，对氨的工业生产越有利
C．合成氨工业的温度控制在500℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动
D．合成氨厂采用的压强是20MPa~50MPa，是因为该压强下铁触媒的活性最大

题型：0128 期中题难度：| 查看答案

（1）合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨的原理是：

△H <0，生产流程如图所示。

①X的化学式为____________；
②上图中条件选定的主要原因是（选填字母序号）______________；
A．升高温度、增大压强均有利于氨的合成
B．铁触媒在该温度时活性大
C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制
③ 改变反应条件，会使平衡发生移动。下图表示随条件改变，氨气的百分含量的变化趋势。当横坐标为压强时，变化趋势正确的是（选填字母序号）______________，当横坐标为温度时，变化趋势正确的是（选填字母序号）______________。

（2）某温度下体积为200L的氨合成塔中，测得如下数据

根据表中数据计算0～2小时内N₂的平均反应速率______________mol·L^-1·h^-1若起始时与平衡时的压强之比为a，则N₂的转化率为______________（用含a的代数式表示）若C3=1.200 mol·L^-1，则该条件下反应
2NH₃(g)

N₂(g)+3H₂(g)的平衡常数______________。
（3）常温下氨气极易溶于水，其水溶液可以导电。
①用方程式表示氨气溶于水且显弱碱性的过程：________________；
②氨水中水电离出的c(OH^-)_______10^-7 mol·L^-1（填写“＞”、“＜”或“＝”）；
③将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合后，溶液中离子浓度由大到小依次为___________。

题型：0119 竞赛题难度：| 查看答案

科学家一直致力于研究常温．常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂(掺有少量Fe₂O₃的TiO₂)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH₃。进一步研究NH₃生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照．N₂压力1．0×10⁵ Pa．反应时间3 h)：

相应的热化学方程式如下： N₂(g)+3H₂O(1)==2NH₃(g)+ O₂(g) △H₁=+765．2 kJ·mol^-1回答下列问题：
（1）请在下边的坐标图中，画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。

（2）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH₃生成量的建议：________________________________________________ 。（3）工业合成氨的反应为N₂(g)+3H₂(g)

2NH₃(g)。设在容积为2．0L的密闭容器中充入0．60mol N₂(g)和1．60molH₂(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH₃的物质的量分数(NH₃的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为。计算
①该条件下N₂的平衡转化率；
②该条件下反应2NH₃(g)

N₂(g)+3H₂(g)的平衡常数。

题型：0119 同步题难度：| 查看答案

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