Question

【题目】氨在工农业及国防工业上有广泛的用途。

(1)已知：

①4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H=－1266.2k/mol

②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) △H=－483.6kJ/mol

则合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=___________kJ/mol，该反应属于___________。

A.高温自发 B.低温自发 C.恒自发 D.恒不自发

(2)在甲、乙、丙三个容积均为2L的密闭装置中，均充人4mol合成气，但N2、H2的投料比不同，在400℃时反应，测定N2的体积百分含量，得到下图一。

①乙装置中N2、H2的投料比为___________。

②反应达到平衡后，测得乙装置中H2的体积百分含量为25%，则400℃时，合成氨反应的平衡常数为___________(不须注明单位)。

(3)在M、N两个装置中分别充入相同投料比的N2、H2，进行合成氨反应，各反应1小时，测定不同温度下N2的转化率，得到上图二。

①N2、H2在M、N两装置中反应时，不同的条件可能是______________________。

②在300℃时，a、b两点转化率差异的原因是______________________。

(4)氨法烟气脱硫技术渐趋成熟，回收SO2，并产出氮肥，其流程分两步：

①氨水吸收烟气中的SO2：xNH3+SO2(g)+H2O====(NH4)xH2－xSO3

②加入足量的磷酸得到纯净的SO2。写出该反应的化学方程式：______________________。

Answer 1

【答案】-92.3 B 1：1 3.125 M装置中使用了催化剂 M装置中使用了催化剂，a点速率快，达到了平衡，b点速率慢，没达到平衡 (NH4)xH2－xSO3+xH3PO4=xNH4H2PO4+SO2↑+H2O

【解析】

（1）从盖斯定律的计算和反应进行的方向分析；（2）综合考察影响化学平衡移动因素、平衡常数计算、转化率计算等为题。

(1)、已知：①4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)，△H=－1266.2k/mol ；②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)，△H=－483.6kJ/mol，则合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，△H=-①/2+3/2②代入得，△H= -92.3 k/mol，反应后气体体积变小，是一个熵减的反应（ΔS<0），由△H-T△S可知ΔH<0，ΔS<0时，在低温下能自发进行。

本题答案：△H= -92.3 k/mol；B

(2)、设N2初始投料为a mol，由“三段式”得：

N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)

起始量（mol）： a 4-a 0

变化量（mol）： x 3x 2x

平衡量（mol）：a-x 4-a-3x 2x

①由题意知N2体积分数为=常数，当a=2时该比值为常数0.5，则N2有2mol，H2有2mol，N2、H2的投料比为1:1。

②H2的体积百分含量为25%，则，a=2，则x=0.4，故平衡常数K=

(3)、①相同温度下，相同时间内，M装置中N2转化率比N装置大，则M反应速率也大于N，故M装置中使用了催化剂。

本题答案：M装置中使用了催化剂

②在同温度下，由于M装置中使用了催化剂，其反应速率快得多，在300℃时，a点速率快，先达到了平衡；而b点反应速率慢，还没有达到平衡状态，这是造成a、b两点转化率有差异的原因。

本题答案：M装置中使用了催化剂，a点速率快，达到了平衡，b点速率慢，没达到平衡

(4) 第一步中生成的 (NH4)xH2－xSO3为酸式盐，可与磷酸中H+结合产生SO2和H2O，故第二步加入足量的磷酸反应方程式为 (NH4)xH2－xSO3+xH3PO4=xNH4H2PO4+SO2↑+H2O

本题答案：(NH4)xH2－xSO3+xH3PO4=xNH4H2PO4+SO2↑+H2O