Question

【題目】氮的固定對工農業及人類生存具有重大意義。

合成氨是最重要的人工固氮：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0。

（1）下列關于該反應的說法中，正確的是___________（填正確選項字母編號）。

A．反應達到平衡狀態時，N2、H2、NH3的體積比為1∶3∶2

B．加催化劑可以加快正反應速率，減慢逆反應速率

C．高溫既有利于加快反應速率也有利于提高氨氣的產率

D．高壓既有利于加快反應速率也有利于提高氨氣的產率

（2）一定溫度下，在容積為1L的密閉容器中，加入lmolN2和3mol H2，反應達到平衡時H2的轉化率為60%，此時反應消耗N2物質的量為___________mol；保持容器體積不變，再向容器中加入1molN2，3mol H2，反應再次達到平衡時，氫氣的轉化率將___________（填“增大”或“減小”或“不變”）。

（3）標準狀況下，將22.4 mL的氨氣通入100 mL 0.01 mol·L-1的鹽酸中，充分反應后，溶液中各離子濃度由大到小的順序是________________________。

（4）將氨氣通入盛有CaSO4懸濁液的沉淀池中，再通入適量的CO2氣體，充分反應后，過濾所得濾液為(NH4)2SO4溶液，該過程的化學反應方程式為____________________。

（5）20世紀末，科學家采用高質子導電性的SCY陶瓷（能傳遞 H+）為介質，用吸附在它內外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極，實現常壓、570℃高溫的電解法合成氨，提高了反應物的轉化率，其實驗簡圖如圖所示，寫出陰極的電極反應式____________________。

Answer 1

【答案】 D 2.08 增大 c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3+(NH4)2SO4 N2+6e-+6H+=2NH3

【解析】（1）A．a．容器內N2、H2、NH3的濃度之比為1：3：2，不能說明達到判斷狀態，取決于起始配料比和轉化程度，故A錯誤；B．催化劑能同等程度加快正反應和逆反應速率，故B錯誤；C．高溫既有利于加快反應速率，但此時平衡逆向移動，不利于提高氨氣的產率，故C錯誤；D．高壓可以加快反應速率，也能促進平衡正向移動，有利于提高氨氣的產率，故D正確；答案為D。

（2）根據 N2（g）+3H2（g）2NH3（g）氫氣的變化量為1.8mol，則反應消耗N2物質的量為1.8mol×=0.6mol；保持容器體積不變，再向容器中加入lmolN2，3molH2，相當于在2L容器中加入2molN2、6molH2反應達到平衡時再縮小體積到1L，此時平衡正向移動，氫氣的轉化率增大；
（3）標準狀況下，若將22.4mL的氨氣通入100mL0.01mol/L的鹽酸中得到NH4Cl溶液，NH4+的水解使得溶液顯酸性，即c（H+）＞c（OH-），再結合溶液中的電荷守恒可知溶液中各離子濃度的順序由大到小為c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-）；
（4）將氨氣通入盛有CaSO4懸濁液的沉淀池中，再通入適量的CO2氣體，可得到碳酸鈣沉淀，同時過濾得濾液為（NH4）2SO4溶液，發生反應的化學方程式為CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4；
（5）電解池中氮氣在陰極得電子生成氨氣，其電極方程式為：N2+6e-+6H+=2NH3。