Question

氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐 和纯碱的原料，也是一种常用的制

氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐 和纯碱的原料，也是一种常用的制冷剂．（1）实验室制备氨气的化学反应方程式为______．（2）工业合成氨的反应方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H．图I是合成氨反应的 能量与反应过程相关图（未使用催化剂）；图Ⅱ是合成気反应在2L容器中、相同投料情况下、其它条件都不变时，某一反应条件的改变对反应的影响图．下列说法正确的是______．A．△H=-92.4kJ/molB．使用催化剂会使E1的数值增大C．为了提高转化率，工业生产中反应的度越低越好D．图II是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图．且PA＜PBE．图II是不同温度下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图，且TA＞TB；F．该反应的平銜常数KA＜KBG．在曲线A条件下，反应从开始到平衡，消耗N2的平均速率为n14t1mol?L-1?min-1（3）-定温度下，向一个容积为2L的密闭容器中通入2mol N2和7mol H2，达到平衡时 测得容器内的压强为起始时的79倍，则此温度下的平衡常数为______．在同一温度，同一容器中，将起始物质改为a mol N2、b mol H2、c mol NH3（a，b，c均不为零）欲使4平衡混合物中各物质的质量与原平衡相同，则a，b，c满足的关系为（用含a，b，c的表达式表示）______．且欲使反应在起始时向逆反应方向进行，c的取值范围是______．（4）已知H2（g）的燃烧热为2S5.8kJ/mol．试写出表示NH3（g）燃烧热的热化学反应方程式______以氨气为燃料可以设计制氨燃料电池（电极材料均为惰性电极，KOH溶液作电解质溶液）该电池负极电极反应式为-______经测定，该电作过程中每 放出1mol N2实际提供460kJ的电能，则该燃料电池的实际效率为______（燃料电池的实标效率是指电池实际提供的电能占燃料电池反应所能释放出的全部能量的百分数）．

Answer 1

（1）加热NH₄Cl和Ca（OH）₂固体混和物的方法制取氨气，反应为2NH₄Cl+Ca（OH）₂

加热  .

2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O，
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

加热  .

2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）A．依据图象分析，反应焓变△H=312.4KJ/mol-404.8KJ/mol=-92.4kJ/mol，故A正确；
B．使用催化剂改变反应速率降低反应的活化能，E₁减小，故B错误；
C．为了提高转化率，反应是放热反应，温度越低平衡正向进行，工业生产中反应速率慢，生成效率和经济效益低，故C错误；
D．图2是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系，依据先拐先平压强大，p_A＞p_B ，压强越大氨气物质的量增大，故D错误
E．图2是不同温度下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系先拐先平温度高，T_A＞T_B，故E正确；
F．反应的平衡常数随温度变化，该反应温度不变，平衡常数不变，压强改变不影响平衡常数，图象中影响因素依据DE分析是温度改变，T_A＞T_B，温度越高平衡逆向进行，平衡常数K_A＜K_B，故F正确；
G．在曲线A条件下，反应从开始到平衡，V（NH₃）=

n1mol 2L

t1min

=

n1

2t1

mol/（L?min），反应速率之比等于系数之比，消耗N₂的平均速率=

1

2

V（NH₃）=

n1

4t1

mol/（L?min），故G正确；
故答案为：AEFG；
（3）一定温度下，向一个容积为2L的密闭容器中通入2molN₂和7molH₂，则依据平衡三段式列式计算，设氮气消耗物质的量为x；
                N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g），
起始量（mol/L）  2        7       0
变化量（mol/L）  x      3x        2x
平衡量（mol/L） 2-x     7-3x      2x
达到平衡时测得容器内的压强为起始时的

7

9

倍，气体物质的量之比等于压强之比；2-x+7-3x+2x=

7

9

（2+7）
x=1
平衡常数K=

( 2 2 )2

1 2 ×( 4 2 )3

=0.25；
起始量为amol N₂、bmol H₂、cmol NH₃（a、b、c均不为零），欲使平衡混合物中各物质的质量与原平衡相同，满足转化为起始量“等量等效”；
               N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g），
起始量（mol/L）  a       b          c
转化量         a+

c

2

    b+

3c

2