科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法．曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3．进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2、压强1.0×105 Pa、反应时间3h）：
| T/K | 303 | 313 | 323 | 353 |
| NH3生成量 /10-6 mol | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
3
2
回答下列问题：
（1）请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化的示意图，并进行必要标注．
（2）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法固氮反应速率慢．请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：（写两点）
适当增大温度
适当增大温度
；适当增大压强
适当增大压强
．（3）工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）高温、高压催化剂
2NH3（g）．设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol N2（g）和1.60mol H2（g），反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为
4
7
计算：①该条件下N2的平衡转化率为
66.7%
66.7%
（保留一位小数）．②该条件下反应2NH3（g）高温、高压催化剂N2（g）+3H2（g）的平衡常数
5.0×10-3mol2/L2
5.0×10-3mol2/L2
．③若反应温度不变，假如在容积为2.0L的密闭容器中起始充入0.40mol N2（g）和0.40mol H2（g），反应3min时测得体系压强为原来的
3
4
0.05mol/（L•min），
0.05mol/（L•min），
．【答案】适当增大温度；适当增大压强；66.7%；5.0×10-3mol2/L2；0.05mol/（L•min），
【解答】
【点评】
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发布：2024/8/17 5:0:1组卷：12引用：2难度：0.5
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1．氢气最早于16世纪被人工制取出来，氢气是一种清洁能源。
（1）利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知：H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ•mol-1。
（2）T1℃时，向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4，只发生反应2CH4（g）⇌C2H4（g）+2H2（g），达到平衡时，测得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的转化率为；保持其他条件不变，温度改为T2℃，经25s后达到平衡，测得c（CH4）=2c（C2H4），则0～25s内v（C2H4）=mol•L-1•s-1。
（3）CH4分解时几种气体的平衡分压（pPa）的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时，向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只发生反应2CH4（g）⇌C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此时的平衡常数Kp=（用平衡分压代替浓度进行计算）Pa2。
②若只改变一个反应条件使Kp变大，则该条件是（填标号）。
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
（4）工业上，以KNH2和液氨为电解质，以石墨为电极，电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为，一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为。发布：2025/1/4 8:0:1组卷：9引用：3难度：0.5 -
2．反应 4A（g）+5B（g）⇌4C（g）+6D（g）在 5L 的密闭容器中进行，半分钟后，C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是（ ）
发布：2024/12/30 19:30:2组卷：67引用：6难度：0.6 -
3．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）⇌xC（g）+2D（g），经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率为0.1mol/（L•min）．求：
（1）此时A的浓度c（A）=mol/L，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反应速率v（B）=mol/（L•min）；
（3）x的值为．发布：2024/12/30 19:0:1组卷：163引用：26难度：0.3
