万考题-全国中小学题库

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1．合成氨反应是目前最有效工业固氮的方法，解决数亿人口生存问题。

科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。

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写出合成氨的热化学方程式：；该反应历程中最大能垒对应的化学方程式为：。

如图所示，合成氨反应中未使用催化剂时，逆反应的活化能Ea（逆）＝kJ·mol^－¹；使用催化剂之后，正反应的活化能为kJ·mol^－¹。

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合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用A、B、C三种催化剂进行实验，所得结果如图所示（其他条件相同），则实际生产中适宜选择的催化剂是（填“A”“B”或“C”），理由是。

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一定温度下，将l mol N₂和3 mol H₂置于一密闭容器中反应，测得平衡时容器的总压为P，NH₃的物质的量分数为20%，列式计算出此时的平衡常数K_p＝（用平衡分压代替平衡浓度进行计算，分压＝总压×体积分数，可不化简）。

以氨作为燃料的固体氧化物（含有O²^－）燃料电池，具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点。工作原理如图所示：

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①固体氧化物电池工作的电解质，O²^－移向（填字母）。

A 电极a B 电极b

②该电池工作时，电极a上发生的电极反应为。

难度：困难题型:常考题来源：山西省运城市2020-2021学年高三上学期化学期中考试试卷

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2．利用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为原料可制备三氯氧磷，其制备装置如图所示(夹持装置略去)：

已知 $\text{[math]}$ 和三氯氧磷的性质如下表：

	熔点 $\text{[math]}$	沸点 $\text{[math]}$	其他物理或化学性质
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 互溶，均为无色液体，遇水均剧烈水解，发生复分解反应生成磷的含氧酸和 $\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

仪器乙的名称是。

实验过程中仪器丁的进水口为(选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”)口。

装置B的作用是(填标号)。

a.气体除杂 b.加注浓硫酸 c.观察气体流出速度 d.调节气压

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整个装置必须干燥，若未干燥，写出所有副反应的化学方程式。

制备三氯氧磷所用PCl₃测定纯度的方法如下：迅速称取 $\text{[math]}$ 产品，水解完全后配成 $\text{[math]}$ 溶液，取出 $\text{[math]}$ 入过量的 $\text{[math]}$ 碘溶液，充分反应后再用 $\text{[math]}$ 溶液滴定过量的碘，终点时消耗 $\text{[math]}$ 溶液。

已知： $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ ；假设测定过程中没有其他反应。根据上述数据，该产品中 $\text{[math]}$ (相对分子质量为137．5)的质量分数的计算式为%。(用含 $\text{[math]}$ 的代数式表示)

难度：中等题型:常考题来源：河北省武安市第三中学2020-2021学年高三上学期化学期中考试试卷

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3．工业合成氨是解决人类的生存问题。回答下列问题：

科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示，对图中线间距离窄小的部分，其能量差用

的方式表示。由图可知合成氨反应N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g)的 $\text{[math]}$ =kJ·mol^－¹ ，反应速率最慢的步骤的化学方程式为。

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工业合成氨反应为：N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g)，当进料体积比V(N₂)：V(H₂)=1：3时，平衡气体中NH₃的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示：

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则500℃时：

①平衡常数K_P(30MPa)K_P(100MPa)。(填“＜”、“=”、“＞”)

②30MPa时，氢气的平衡转化率为(结果保留3位有效数字)。用平衡分压表示平衡常数K_P=(列出计算式即可，不必化简)。

科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨，工作时阴极区的微观反应过程如图所示，其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的有机溶液。

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①阴极区生成NH₃的电极反应式为。

②下列说法正确的是(填标号)。

A．三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性

B．选择性透过膜可允许N₂和NH₃通过，防止H₂O进入装置

C．保持电流强度不变，升高溶液的温度，可以加快电解反应的速率

难度：困难题型:常考题来源：河北省实验中学2020-2021学年高三上学期化学期中考试试卷

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4．下列说法中正确的是( )

A: 合成氨选择在400～500 ℃进行的重要原因是催化剂在500 ℃左右时的活性最大

B: 有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大

C: 工业合成氨的反应是ΔH＜0、ΔS＜0的反应，在任何温度下都可自发进行

D: 在合成氨中，为增加H₂的转化率，充入的N₂越多越好

难度：中等题型:常考题来源：天津市滨海新区大港油田第三中学2020-2021学年高二上学期化学期中考试试卷

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5．氨是工农业生产中重要的基础物质，研究合成氨及氨的应用具有重要意义。目前Haber-Bosch法是工业合成氨的主要方式，其生产条件需要高温高压。为了有效降低能耗过渡金属催化还原氮气合成氨被认为是具有巨大前景的替代方法。催化过程一般有吸附-解离-反应-脱附等过程，如图为N₂和H₂在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略)，其中吸附在催化剂表面的微粒用“*”标注。

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