合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。
(1)反应
的化学平衡常数表达式为___________ 。
(2)请结合下列数据分析，工业上选用氮气与氢气反应固氮，而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是___________ 。
(3)对于反应，在一定条件下氨的平衡含量如下表。
①下列条件既能提高反应速率，又能升高氨的平衡含量的是___________ (填字母序号)。
a．加催化剂
b．升高温度至400-550度
c．采取10 MPa-30 MPa的高压条件
②哈伯选用的条件是550℃、10 MPa，而非200℃、10 MPa，可能的原因是___________ 。
(4)图1表示500℃、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M(4，40%)点数据计算)N2的平衡体积分数___________ 。
(5)图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是___________ (填“温度”或“压强”)；判断L1、L2的大小关系并说明理由___________ 。
(1)反应
的化学平衡常数表达式为(2)请结合下列数据分析，工业上选用氮气与氢气反应固氮，而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是
| 序号 | 化学反应 | K(298K)的数值 |
| ① |  |  |
| ② | |  |
(3)对于反应
，在一定条件下氨的平衡含量如下表。| 温度/℃ | 压强/Mpa | 氨的平衡含量 |
| 200 | 10 | 81.5% |
| 550 | 10 | 8.25% |
a．加催化剂
b．升高温度至400-550度
c．采取10 MPa-30 MPa的高压条件
②哈伯选用的条件是550℃、10 MPa，而非200℃、10 MPa，可能的原因是
(4)图1表示500℃、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M(4，40%)点数据计算)N2的平衡体积分数
(5)图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是
23-24高二上·北京西城·期中 查看更多[3]
（已下线）专题03 化学平衡-【寒假自学课】2024年高二化学寒假提升学与练（人教版2019）（已下线）寒假作业03 化学平衡-【寒假分层作业】2024年高二化学寒假培优练（人教版2019）北京市第六十六中学2023-2024学年高二上学期期中质量检测化学试题
更新时间：2023-12-09 09:55:02
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐1】一定温度下，向一容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 
2SO3(g) △H ＝－196kJ·mol－1。当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的 0.7 倍。请回答下列问题：
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是________ (填序号)。
a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2∶1∶2
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等
(2)①SO2的转化率为____________ ；
②达到平衡时反应放出的热量为_______ ；
③此温度下该反应的平衡常数K＝________ 。
(3)如图表示平衡时SO2的体积分数随压强和温度变化的曲线，则：
温度关系：T 1_______ T2( 填 “>”“<” 或“＝”)。
2SO3(g) △H ＝－196kJ·mol－1。当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的 0.7 倍。请回答下列问题：(1)判断该反应达到平衡状态的标志是
a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2∶1∶2
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等
(2)①SO2的转化率为
②达到平衡时反应放出的热量为
③此温度下该反应的平衡常数K＝
(3)如图表示平衡时SO2的体积分数随压强和温度变化的曲线，则：
温度关系：T 1
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(0.65)
【推荐2】(Ⅰ)．下列平衡体系均有颜色。改变条件后，平衡怎样移动？(选填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)颜色怎样变化？(选填“变深”“变浅”或“不变”)
（1）FeCl3+3KSCN
Fe(SCN)3+3KCl：加少许KCl固体：平衡（2）2NO2
N2O4 ΔH＜0：迅速加压：平衡（3）2HI
H2+I2(g) ΔH＞0：加压：平衡(Ⅱ) ．对于反应x A(g)+y B(g)p C(g)+q D(g)，压强与温度对C的质量分数的影响如图：
（4）若m、n表示不同温度，则m
（5）若m、n表示不同压强，则m
（6）b曲线的OG段比a曲线的OH段陡的原因是
（7）a曲线的HE段高于b曲线的GF段的原因是
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(0.65)
【推荐3】
的制取及在烟气、废水处理方面的应用是当前科学研究的热点。
(1)工业上利用
、联合去除废水中的次磷酸根(
)，转化过程如图-1，过程(Ⅰ)的产物微粒有
、羟基自由基(·OH)和
。
①羟基自由基(·OH)的电子式为___________ 。
②转化过程(Ⅰ)的离子反应方程式___________ 。
(2)①在催化剂α-FeOOH的表面上会分解产生·OH，·OH可将烟气中的NO氧化而除去。当浓度一定时，NO的脱除效率与温度的关系如图-2。温度高于180℃，NO的脱除效率降低的可能原因是___________ 。
②
可催化加快氧化废水中氰根(
)的去除速率。其他条件相同时，总氰化物(、HCN等)去除率随溶液初始pH变化如图-3。当溶液初始pH>10时，总氰化物去除率下降的原因可能是___________ 。
(3)工业上用“乙基蒽醌法”和“氧阴极还原法”来制备过氧化氢。
①“乙基蒽醌法”反应过程如图-4，写出总反应的化学方程式___________ 。
②“氧阴极还原法”的制备原理如图-5，a极的电极反应式为___________ 。
的制取及在烟气、废水处理方面的应用是当前科学研究的热点。(1)工业上利用
、联合去除废水中的次磷酸根()，转化过程如图-1，过程(Ⅰ)的产物微粒有、羟基自由基(·OH)和。 ①羟基自由基(·OH)的电子式为
②转化过程(Ⅰ)的离子反应方程式
(2)①
在催化剂α-FeOOH的表面上会分解产生·OH，·OH可将烟气中的NO氧化而除去。当浓度一定时，NO的脱除效率与温度的关系如图-2。温度高于180℃，NO的脱除效率降低的可能原因是 ②
可催化加快氧化废水中氰根()的去除速率。其他条件相同时，总氰化物(、HCN等)去除率随溶液初始pH变化如图-3。当溶液初始pH>10时，总氰化物去除率下降的原因可能是 (3)工业上用“乙基蒽醌法”和“氧阴极还原法”来制备过氧化氢。
①“乙基蒽醌法”反应过程如图-4，写出总反应的化学方程式
②“氧阴极还原法”的制备原理如图-5，a极的电极反应式为
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【推荐1】对于可逆反应mA（g）+nB（s）⇌pC（g）+qD（g），根据下列图示回答各小题：
（1）压强，P1比P2_____ 填（大、小）。
（2）化学计量数m比p+q_____ 填（大、小）。
（3）温度T1℃比T2℃_____ 填（高、低）。
（4）正反应_____ （吸，放）热。
（5）达到平衡后，若增加B的物质的量，则A的转化率将_____ （填提高、降低或不变）。
（1）压强，P1比P2
（2）化学计量数m比p+q
（3）温度T1℃比T2℃
（4）正反应
（5）达到平衡后，若增加B的物质的量，则A的转化率将
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【推荐2】I．一定温度下，某容器中加入足量的碳酸钙发生反应：
△H＞0；一段时间后达到平衡。
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=___________ ，为了提高CO2的生成率，可采取的措施___________ 。
A．减压 B．升温 C．增加碳酸钙的量 D．转移出CO2
(2)对于该反应，下列说法正确的是___________ 。
A．将体积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，CO2的浓度不变
B．将容器缩小为原来的一半，平衡不移动
C．将容器扩大为原来的两倍，平衡发生移动，再次平衡后，气体密度不变
D．增大压强，平衡逆向移动，K值减小
E．将体积增大为原来的2倍，再次达到平衡时，体系内压强不变
F．保持容器体积不变，充入He，平衡不移动
Ⅱ．
(3)在恒温恒压密闭容器中通入CO和H2O各1
发生反应
，当反应达到平衡后，维持温度与压强不变，
时再通入各1的CO和H2O的混合气体，请在下图中画出正反应和逆反应速率在后随时间t变化的曲线图___________ 。
△H＞0；一段时间后达到平衡。(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=
A．减压 B．升温 C．增加碳酸钙的量 D．转移出CO2
(2)对于该反应，下列说法正确的是
A．将体积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，CO2的浓度不变
B．将容器缩小为原来的一半，平衡不移动
C．将容器扩大为原来的两倍，平衡发生移动，再次平衡后，气体密度不变
D．增大压强，平衡逆向移动，K值减小
E．将体积增大为原来的2倍，再次达到平衡时，体系内压强不变
F．保持容器体积不变，充入He，平衡不移动
Ⅱ．
(3)在恒温恒压密闭容器中通入CO和H2O各1
发生反应，当反应达到平衡后，维持温度与压强不变，时再通入各1的CO和H2O的混合气体，请在下图中画出正反应和逆反应速率在后随时间t变化的曲线图
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(0.65)
【推荐3】硫酸工业中通过下列反应使SO2氧化成SO3：
。已知制SO3过程中催化剂是V2O5，它在400~500℃时催化效果最好。
下表为不同温度和压强下SO2的转化率(%)：
(1)根据化学原理综合分析，从化学反应速率和原料转化率角度分析，生产中应采取的条件是___________ 。
(2)实际生产中，选定400~500℃作为操作温度，其原因是___________ 。
(3)实际生产中，采用的压强为常压，其原因是___________ 。
(4)在生产中，通入过量空气的目的是___________ 。
。已知制SO3过程中催化剂是V2O5，它在400~500℃时催化效果最好。下表为不同温度和压强下SO2的转化率(%)：
 |  |  |  |  |
| 450℃ |  |  |  |  |
| 550℃ |  |  |  |  |
(1)根据化学原理综合分析，从化学反应速率和原料转化率角度分析，生产中应采取的条件是
(2)实际生产中，选定400~500℃作为操作温度，其原因是
(3)实际生产中，采用的压强为常压，其原因是
(4)在生产中，通入过量空气的目的是
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【推荐1】有可逆反应Fe(s)＋CO2(g)
FeO(s) ＋CO(g)，已知在温度938 K时，平衡常数K=1.5，在1173 K时，K=2.2 。请回答下列问题：
(1)能判断该反应达到平衡状态的依据是___________(填字母标号)。
(2)写出该反应的平衡常数表达式________ 。若起始时把Fe和CO2放入体积固定的密闭容器中，CO2的起始浓度为2.0 mol·L－1，某温度时达到平衡，此时容器中CO的浓度为1.0 mol·L－1，则该温度下上述反应的平衡常数K=_____ (保留二位有效数字)。
(3)若该反应在体积固定的密闭容器中进行，在一定条件下达到平衡状态，如果改变下列条件，反应混合气体中CO2的物质的量分数如何变化(选填“增大”、“减小”、“不变”)。
①加入催化剂__________ 。
②再通入CO___________ 。
(4)下图描述的是该反应在甲，乙两个容器进行反应时CO2的转化率变化情况。
请问甲乙容器中必定不同的反应条件是什么？___________ 。
FeO(s) ＋CO(g)，已知在温度938 K时，平衡常数K=1.5，在1173 K时，K=2.2 。请回答下列问题：(1)能判断该反应达到平衡状态的依据是___________(填字母标号)。
| A．容器内压强不变了 | B．c(CO)不变了 |
| C．v正(CO2)=v逆(CO) | D．c(CO2)=c(CO) |
(2)写出该反应的平衡常数表达式
(3)若该反应在体积固定的密闭容器中进行，在一定条件下达到平衡状态，如果改变下列条件，反应混合气体中CO2的物质的量分数如何变化(选填“增大”、“减小”、“不变”)。
①加入催化剂
②再通入CO
(4)下图描述的是该反应在甲，乙两个容器进行反应时CO2的转化率变化情况。
请问甲乙容器中必定不同的反应条件是什么？
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(0.65)
【推荐2】尿素和氨气对于提高农作物产量和品质有重要作用。
合成尿素的反应为：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)
(1)该反应的化学平衡常数表达式为___________ 。
(2)合成尿素时不同温度下CO2转化率变化曲线如图。该反应正方向为___________ 热反应(选填“吸热”或“放热”)。
a、b、c三点对应温度下的平衡常数大小关系如何：___________ (用Ka、Kb、Kc表示)，理由为___________ 。
合成尿素的反应为：2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(l)(1)该反应的化学平衡常数表达式为
(2)合成尿素时不同温度下CO2转化率变化曲线如图。该反应正方向为
a、b、c三点对应温度下的平衡常数大小关系如何：
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【推荐3】将氨氧化法制硝酸过程中氨经催化氧化后的气体(高于800 ℃)急剧冷却到100 ℃以下，一方面除去大量的H2O，使NO(g)和O2(g)发生反应，另一方面温度低有利于生成NO2(g)。
2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步：
Ⅰ.2NO(g)N2O2(g)(反应快，瞬间达到平衡) ΔH1<0，v1正=k1正·c2(NO) v1逆=k1逆·c(N2O2)
Ⅱ.N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(反应慢) ΔH2<0，v2正=k2正·c(N2O2)·c(O2) v2逆=k2逆·c2(NO2)
其中k1、k2是速率常数，随温度上升而增大。
则：一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=_______ ，根据速率方程分析，升高温度该总反应速率减小的原因是_______ 。
2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)的反应历程分两步：Ⅰ.2NO(g)
N2O2(g)(反应快，瞬间达到平衡) ΔH1<0，v1正=k1正·c2(NO) v1逆=k1逆·c(N2O2)Ⅱ.N2O2(g)＋O2(g)
2NO2(g)(反应慢) ΔH2<0，v2正=k2正·c(N2O2)·c(O2) v2逆=k2逆·c2(NO2)其中k1、k2是速率常数，随温度上升而增大。
则：一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=
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解题方法
【推荐1】氮及氮的化合物有着重要的用途。
（1）氮元素在周期表中的位置是______ ； NH3的电子式是______ 。
（2）将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定，请举例说明一种自然界中氮的固定的途径______ （用化学方程式表示）。
（3）工业合成氨是人工固氮的重要方法。2007年化学家格哈德•埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如下图:
下列说法正确的是______ （选填字母）。
a 图①表示N2、H2分子中均是单键
b 图②→图③需要吸收能量
c 该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成
（4）已知：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g） △H= -92.4 kJ/mol，2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） △H = -483.6kJ/mol，则氨气作燃料完全燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式是________ 。
（5）水合肼（N2H4•H2O）为无色透明的油状发烟液体，是一种重要的精细化工原料，通常在催化剂存在下，用次氯酸钠与氨反应可制备，该反应的化学方程式是________ 。
（1）氮元素在周期表中的位置是
（2）将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定，请举例说明一种自然界中氮的固定的途径
（3）工业合成氨是人工固氮的重要方法。2007年化学家格哈德•埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如下图:
下列说法正确的是
a 图①表示N2、H2分子中均是单键
b 图②→图③需要吸收能量
c 该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成
（4）已知：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g） △H= -92.4 kJ/mol，2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） △H = -483.6kJ/mol，则氨气作燃料完全燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式是
（5）水合肼（N2H4•H2O）为无色透明的油状发烟液体，是一种重要的精细化工原料，通常在催化剂存在下，用次氯酸钠与氨反应可制备，该反应的化学方程式是
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解题方法
【推荐2】氨广泛用于生产化肥、制冷剂等方面。回答下列问题：
（1）实验室可用下图所示装置合成氨。
①亚硝酸钠与氯化铵反应的离子方程式为____________________________________ 。
②锥形瓶中盛有一定量水并滴有几滴酚酞试剂。反应一段时间后，锥形瓶中溶液变红，则气体X的成分为N2、水蒸气、________ 和________ (填化学式)。
（2）最近斯坦福大学研究人员发明了一种SUNCAT的锂循环系统，可持续合成氨，其原理如图所示。
①图中反应Ⅱ属于________________ (填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。
②反应Ⅲ中能量转化的方式是____________________ (填“电能转化为化学能”或“化学能转化为电能”)。
（1）实验室可用下图所示装置合成氨。
①亚硝酸钠与氯化铵反应的离子方程式为
②锥形瓶中盛有一定量水并滴有几滴酚酞试剂。反应一段时间后，锥形瓶中溶液变红，则气体X的成分为N2、水蒸气、
（2）最近斯坦福大学研究人员发明了一种SUNCAT的锂循环系统，可持续合成氨，其原理如图所示。
①图中反应Ⅱ属于
②反应Ⅲ中能量转化的方式是
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解题方法
【推荐3】氮循环是自然界中一种重要的物质循环方式：
(1)化学与生产、生活和科技都密切相关。下列有关说法不正确的是___________ 。
A．硝化过程无需氧化剂参与
B．含有新冠病毒的飞沫分散在空气中形成的分散系为气溶胶
C．固氮过程中，
只做氧化剂
D．“落红不是无情物，化作春泥更护花”蕴含着自然界中的碳、氮循环
E．反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响
F．同化、氨化过程中，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化
(2)写出氮循环中
的电子式___________ ，其空间构型是___________ 。写出
的检验方法___________ 。
(3)实验室用
与
反应来制备，原理：___________ (化学反应方程式)。在图中补上尾气处理装置(注明所用的化学物质的化学式)。___________
(4)通常我们把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为氮的固定，主要有3种途径。如上①
称为___________ ，②
称为生物固氮，还有1种是工业固氮，其反应的化学方程式是___________ 。
(5)反硝化过程中，
(C化合价：
)可作为反应的还原剂。请将该反应的离子方程式补充完整：___________ 。
___________
___________
___________
___________
___________
___________。
(1)化学与生产、生活和科技都密切相关。下列有关说法不正确的是
A．硝化过程无需氧化剂参与
B．含有新冠病毒的飞沫分散在空气中形成的分散系为气溶胶
C．固氮过程中，
只做氧化剂D．“落红不是无情物，化作春泥更护花”蕴含着自然界中的碳、氮循环
E．反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响
F．同化、氨化过程中，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化
(2)写出氮循环中
的电子式的检验方法(3)实验室用
与反应来制备，原理：(4)通常我们把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为氮的固定，主要有3种途径。如上①
称为称为生物固氮，还有1种是工业固氮，其反应的化学方程式是(5)反硝化过程中，
(C化合价：)可作为反应的还原剂。请将该反应的离子方程式补充完整：___________
___________ ___________ ___________ ___________ ___________。
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