高中化学人教版（2019）选择性必修1第二章第四节化学反应速率的调控
一、单选题
1．（2021·宿迁模拟）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破。其反应为：N2 (g)＋3H2(g) 2NH3(g)，该反应一定条件下自发。下列有关说法正确的是（ ）
A．NH3分子是由极性键构成的非极性分子
B．该反应的ΔH＜0，ΔS＜0
C．用E表示键能，该反应的ΔH=6E(N-H)-E(N≡N)-3E(H-H)
D．将生产的氨气分离出去，可以增大正反应速率同时提高反应物转化率
【答案】B
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】A. NH3分子是由极性键构成的极性分子，A项不符合题意；
B. 该气体体积减小，ΔS＜0，该反应一定条件下自发，反应的ΔH-T×ΔS＜0，则ΔH＜0，B项符合题意；
C. 该反应的ΔH=E(N≡N)+3E(H-H)- 6E(N-H)，C项不符合题意；
D. 将生产的氨气分离出，正反应速率不变，逆反应速率降低，反应正向移动，提高反应物转化率，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.氨气分子中正负中心不重合
B.根据自发反应ΔG=ΔH-T×ΔS＜0进行判断
C.反应热的计算△H=反应物断键吸收的总能量-反应物成键放出的总能量
D.将产物减少，平衡发生移动
2．（2021高三下·广东开学考）研究人员提出了一种基于Li元素的电化学过程来合成氨，其工艺路线如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．第一步每生成1mol氧气转移的电子数为4NA（NA为阿伏加德罗常数的值）
B．第一步实现了能量转化：可再生能源→电能→化学能
C．第二步反应方程式为 6Li+N2 2Li3N
D．该工艺的总反应为N2+3H2 2NH3
【答案】D
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】A．第一步电解熔融的氢氧化锂生成锂和氧气，每生成1mol氧气转移4mol电子，电子数为4NA，故A不符合题意；
B．根据图示，第一步的能量转化：风能和太阳能等可再生能源转化为电能，在电解池中电解熔融的氢氧化锂生成锂和氧气，实现可再生能源→电能→化学能的转化，故B不符合题意；
C．根据图示，第一步生成了锂，第三步中的反应物为Li3N，因此第二步反应生成了Li3N，因此第二步反应的化学方程式为 6Li+N2 2Li3N，故C不符合题意；
D．根据流程图，该工艺的第一步反应为4LiOH(熔融) 4Li+2H2O+O2↑，第二步反应为 6Li+N2 2Li3N，第三步反应为Li3N+ 3H2O= 3LiOH+ NH3，因此总反应为2N2+6H2O 4NH3+3O2，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据氧化还原反应转移电子的数量关系即可计算
B.考查的能量转换
C.根据反应物和生成物即可写出
D.根据流程中第1,2,3步进行合并即可
3．（2020高二上·蚌埠期中）下列有关说法正确的是（ ）
A．△H＞0、△S＜0的反应在任何条件下都能自发进行
B．对于二氧化硫的催化氧化反应（△H＜0），反应温度越低越好
C．合成氨生产中，为提高氢气的转化率，可增加氮气的量
D．使用催化剂可以提高工业生产中合成氨的产率
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；焓变和熵变；合成氨条件的选择
【解析】【解答】A.由△H—T△S＜0的反应可自发进行可知，△H＞0、△S＜0的反应在任何条件下都不能自发进行，故A不符合题意；
B.二氧化硫与氧气的催化氧化反应是放热反应，降低温度，有利于反应正向进行，但反应温度过低，催化剂活性较弱，反应速率小，经济效益低，故反应温度不是越低越好，故B不符合题意；
C.可逆反应中，在其他条件不变的情况下，增加一种反应物的量，可提高其他反应物的转化率，则合成氨生产中，为提高氢气的转化率，可增加氮气的量，故C符合题意；
D.使用催化剂能加快化学反应速率，不能改变化学平衡状态，则使用催化剂不能提高合成氨的产率，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.△H-T△S＜0的反应可自发进行；
B.温度太低会降低催化剂的活性，降低反应速率；
C.增大一种反应物的用量，可提高另一种反应物的转化率；
D.催化剂对化学平衡无影响。
4．（2020·浦东新模拟）合成氨反应难以发生的根本原因是（ ）
A．该反应是可逆反应 B．氮分子中存在氮氮叁键
C．该反应需要催化剂 D．氨气容易液化
【答案】B
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】A．合成氨反应N2 + 3H2 2NH3是可逆反应，与反应的难以发生没有关系，故A不选；
B．氮气分子中存在N≡N，三键中1个σ键、2 个π键，键能大，分子结构稳定，使得合成氨反应难以发生，故B选；
C．该反应需要加入催化剂，能够使反应较容易发生，与反应的难以发生没有关系，故C不选；
D．氨气容易液化与反应的难以发生没有关系，故D不选；
故答案为：B。
【分析】合成氨的化学方程式为：N2 + 3H2 2NH3，此反应要想发生需要断开反应物中所有的化学键。
5．已知：N2+3H2 2NH3△H＜0．工业合成氨应选择的条件是（ ）
A．高温、高压 B．低温、低压、催化剂
C．适宜的温度、高压、催化剂 D．低温、高压、催化剂
【答案】C
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】A、在高压条件下，对于设备的耐高压承受能力提出了较高的要求，故A错误；
B、低温条件下，化学反应速率较慢，催化剂的催化活性受到影响，故B错误；
C、适宜的温度和压强下，可以提高反应物的转化率，使得催化剂的催化活性较高，让化学反应有利于正向进行，同时加入催化剂可以加快反应速率，故C正确；
D、低温条件下，化学反应速率较慢，催化剂的催化活性受到影响，故D错误．
故选C．
【分析】根据影响化学平衡移动的因素以及影响化学反应速率的因素来回答．
6．工业上用H2和N2合成氨的反应是放热反应，在氨的实际合成生产时温度常控制在700K左右，原因是（ ）
A．高温有利于提高反应的转化率 B．高温可加快反应的限度
C．700K时反应催化剂活性最强 D．高温可加才可以自发向右进行
【答案】C
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】N2+3H2 2NH3 △H＜0，该反应是放热的可逆反应，要使平衡向正反应方向移动，应降低温度，但温度过低反应速率过小，不利于工业生成效益；温度越高，反应速率越大，所以应适当升高温度，使反应速率增大；使用催化剂也能增大反应速率，但在700K左右时催化剂的活性最大，所以选择采用700K左右的温度，
故选C．
【分析】根据温度对反应速率、化学平衡及催化剂的影响分析，升高温度加快反应速率，使平衡向吸热方向移动，据此分析．
7．（2018高二上·罗湖期末）在合成氨时，可以提高H2转化率的措施（ ）
A．延长反应时间 B．充入过量H2
C．充入过量N2 D．升高温度
【答案】C
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】A．反应达到平衡状态时，延长反应时间不能改变转化率，故A错误；
B．充入过量H2，虽然平衡向正反应方向移动，但H2的转化率反而减小，故B错误；
C．充入过量N2，平衡向正反应方向移动，H2转化率增大，故C正确；
D．正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，H2的转化率减小，故D错误．
故选C．
【分析】反应为N2+3H2 2NH3 △H＜0，提高H2转化率，应使平衡向正反应方向移动，结合方程式的特点和影响化学平衡的条件解答．
二、填空题
8．合成氨尿素工业生产过程中涉及到的物质转化过程如图1所示．
（1）天然气在高温、催化剂作用下与水蒸气反应生成H2和CO的化学化学方程式为
（2）图2为合成氨反应在不同温度和压强、使用相同催化剂条件下，初始时氮气、氢气的体积比为1：3时，平衡混合物中氨的体积分数．
①若分别用vA（NH3）和vB（NH3）表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则vA（NH3） vB（NH3）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②在相同温度、当压强由p1变为p3时，合成氨反应的化学平衡常数 （填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）NH3（g）与CO2（g）经过两步反应生成尿素，两步反应的能量变化示意图3如下：NH3（g）与CO2（g）反应生成尿素的热化学方程式为 人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图4所示．阳极室中发生的反应依次为
（4）运输氨时，不能使用铜及其合金制造的管道阀门．因为在潮湿的环境中，金属铜在有NH3存在时能被空气中的O2氧化，生成Cu（NH3）42+，该反应的离子方程式为
【答案】CH4+H2OCO+3H2 ；＜；不变；2NH3（g）+CO2（g）═CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=﹣134 kJ/mol；2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑ 、 CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl；2Cu+8NH3+O2+2H2O═2Cu（NH3）42++4OH﹣
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】（1）甲烷与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，该反应为CH4+H2OCO+3H2，
故答案为：CH4+H2OCO+3H2；
（2）①温度越大，压强越大，反应速率越大，由图可知，B对应的温度、压强大，则反应速率大，
故答案为：＜；
②化学平衡常数只与温度有关，显然温度不变，则化学平衡常数K不变，
故答案为：不变；
（3）由图示可知，第一步：2NH3（g）+CO2（g） H2NCOONH4（l，氨基甲酸铵）△H1=﹣272KJ/mol，
第二步：H2NCOONH4（l） H2O（l）+H2NCONH2（s）△H2=+138KJ/mol，
根据盖斯定律，两个过程相加得到NH3（g）与CO2（g）反应生成尿素的热化学方程式为2NH3（g）+CO2（g） H2O（l）+H2NCONH2（s）△H=﹣134kJ mol﹣1；
由图可知，阳极室首先是氯离子放电生成氯气，氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳，同时会生成HCl，阳极室中发生的反应依次为：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑、CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl，
故答案为：2NH3（g）+CO2（g）═CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=﹣134 kJ/mol；2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl；
（4）铜在有NH3存在时能被空气中的O2氧化，生成Cu（NH3）42+，该离子反应为2Cu+8NH3+O2+2H2O═2Cu（NH3）42++4OH﹣，
故答案为：2Cu+8NH3+O2+2H2O═2Cu（NH3）42++4OH﹣．
【分析】（1）甲烷与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气；
（2）①温度越大，压强越大，反应速率越大；
②化学平衡常数只与温度有关；
（3）由图示可知，第一步：2NH3（g）+CO2（g） H2NCOONH4（l，氨基甲酸铵）△H1=﹣272KJ/mol，
第二步：H2NCOONH4（l） H2O（l）+H2NCONH2（s）△H2=+138KJ/mol，
根据盖斯定律，两个过程相加得到NH3（g）与CO2（g）反应生成尿素的热化学方程式为2NH3（g）+CO2（g） H2O（l）+H2NCONH2（s）△H=﹣134kJ mol﹣1；
由图可知，阳极室首先是氯离子放电生成氯气，氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳，同时会生成HCl；
（4）铜在有NH3存在时能被空气中的O2氧化，生成Cu（NH3）42+，以此书写离子方程式．
9．合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g），一种工业合成氨，进而合成尿素的简易流程图如下：
（1）步骤Ⅱ中制氢气原理如下：
CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g） CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）
恒容容器中，对于以上两个反应，能加快反应速率的是
a．升高温度 b．充入He c．加入催化剂 d．降低压强
（2）天然气中的H2S杂质常用氨水作吸收液吸收，产物为NH4HS，一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式为 ，该反应的氧化产物为
（3）为减小CO2对环境的影响，在限制其排放量的同时，应加强对CO2创新利用的研究．
①如将CO2与H2 以1：3的体积比混合． 适当条件下合成某烃和水，该烃是 （填序号）．
A．烷烃 B．烯烃 C．苯
②如将CO2与H2 以1：4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4．
已知：CH4 （g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=﹣890.3kJ/mol
H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H2=﹣285.8kJ/mol
则CO2（g）与H2（g）反应生成CH4（g）与液态水的热化学方程式是
③已知CaCO3和BaCO3均为难溶于水的沉淀，某同学欲用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量，经查得Ca（OH）2和 Ba（OH）2在20℃时的溶解度（S）数据如下：Ca（OH）2：0.16g； Ba（OH）2：3.89g
则吸收CO2最合适的试剂是 （填“Ca（OH）2”或“Ba（OH）2”）溶液，实验时除需要测定工业废气的体积（折算成标准状况）外，还需要测定 ．
（4）已知CO2+2NH3CO（NH2）2+H2O，若合成尿素CO（NH2）2的流程中转化率为80%时，100吨甲烷为原料能够合成 吨尿素．
【答案】ac；2NH4HS+O22NH3．H2O+2S↓；S；b；CO2（g）+4H2（g）═CH4 （g）+2H2O（l）△H=﹣252.9 kJ/mol；Ba（OH）2；BaCO3的质量；400
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】（1）根据影响化学反应速率的因素可知，升高温度和加入催化剂都可以增加反应速率，充入氦气各物质的浓度没变，所以反应速率不变，减小压强反应速率减小，
故选ac；
（2）一定条件下NH4HS与氧气反应生成S和NH3．H2O，根据元素守恒可知化学方程式为：2NH4HS+O22NH3．H2O+2S↓，S元素的化合价升高被氧化，则生成物S是氧化产物；
故答案为：2NH4HS+O22NH3．H2O+2S↓；S；
（3）①设CO2与H2 的物质的量分别为1mol、3mol，根据O原子守恒可知生成H2O为2mol，故生成的烃中C原子与H原子的物质的量之比为1mol：（3mol×2﹣2mol×2）=1：2，故该烃的最简式为CH2，符合烯烃的通式，
故答案为：B；
②已知：①CH4 （g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=﹣890.3kJ/mol
②H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H2=﹣285.8kJ/mol
由盖斯定律，②×4﹣①得CO2（g）+4H2（g）═CH4 （g）+2H2O（l）△H=﹣252.9 kJ/mol
故答案为：CO2（g）+4H2（g）═CH4 （g）+2H2O（l）△H=﹣252.9 kJ/mol；
③碳酸钙与碳酸钡的溶度积形成不大，用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量，故吸收二氧化碳的吸水剂溶解度应该较大，若溶解性减小，会导致二氧化碳吸收不完全，故选择氢氧化钡吸收二氧化碳，
通过沉淀法测定废气中二氧化碳的含量，二氧化碳转化为碳酸钡沉淀，根据碳酸钡的质量可以确定二氧化碳的体积，实验时除需要测定工业废气的体积外，还需要测碳酸钡的质量，
故答案为：Ba（OH）2，BaCO3的质量．
（4）根据化学方程式CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g） 和 CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g），及元素守恒可知CH4～4H2 ～NH3～CO（NH2）2，
根据 CH4～4H2 ～NH3 ～CO（NH2）2
16 80
100t×80% xt
x=t=400t
故答案为：400．
【分析】（1）升高温度、增大浓度、增大压强、加催化剂增大速率，降低温度、减小浓度或降低压强减小速率；
（2）一定条件下NH4HS与氧气反应生成S和NH3．H2O，S元素的化合价升高被氧化；
（3）①根据原子守恒判断该烃的最简式；
②根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以合适的系数进行加减，反应热也乘以相应的系数进行相应的计算；
③碳酸钙与碳酸钡的溶度积形成不大，用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量，故吸收二氧化碳的吸水剂溶解度应该较大，若溶解性减小，会导致二氧化碳吸收不完全；通过沉淀法测定废气中二氧化碳的含量，二氧化碳转化为碳酸钡沉淀，根据碳酸钡的质量可以确定二氧化碳的体积；
（4）根据化学方程式，利用元素守恒，可计算出尿素的质量．
三、综合题
10．（2020高一下·安康期末）氨在化肥生产、贮氢燃煤烟气脱硫脱硝等领域用途非常广泛。从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：N2+3H2 2NH3。请根据有关知识，填写下列空白：
（1）为了加快反应速率，可以采取的措施有____________。
A．使用催化剂 B．适当提高氮气的浓度
C．适当提高反应的温度 D．适当降低反应的温度
（2）从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。根据下表数据，计算该反应生成1 mol NH3时放出 kJ的热量。
化学键 H-H N≡N N-H
断开1mol键所吸收的能量 436 kJ 946 kJ 391 kJ
（3）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。该生物燃料电池的总反应方程式为N2+3H2 2NH3。
①其中，右室电极为燃料电池的 极，电池工作时电路中每转移0.3 mol电子，标准状况下消耗N2的体积是 。
②相比现有工业合成氨，该方法有哪些优点 (任写两条)。
【答案】（1）A；B；C
（2）46
（3）正；1.12L；利用生物燃料电池在室温下合成氨，既不需要高温加热；同时还能将化学能转化为电能(合理即可)
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学反应速率；合成氨条件的选择；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)A.使用催化剂，加快反应速率，故A选；
B.适当提高氮气的浓度，反应物浓度增大，反应速率加快，故B选；
C.适当提高反应的温度，反应速率加快，故C选；
D.适当降低反应的温度，反应速率减慢，故D不选；
故答案为：ABC；
(2) ， ，则该反应生成1 mol NH3时放出46kJ的热量；
(3)①N2在正极区得电子发生还原反应，生成NH3，右室电极为燃料电池的正极，电极反应中氮气和电子之间的关系式为： ，电池工作时电路中每转移0.3 mol电子，标准状况下消耗N2的体积是0.05mol×22.4L/mol=0.112L=1.12L；
②现有工业合成氨需高温高压催化剂条件下进行，该方法与之相比较：能利用生物燃料电池在室温下合成氨，既不需要高温加热；同时还能将化学能转化为电能(合理即可)。
【分析】热化学方程式中，焓变等于反应物总键能减去生成物总键能；生物燃料电池的总反应方程式为N2+3H2 2NH3，其中氮气在正极区得电子发生还原反应，氢气在负极区失电子发生氧化反应，原电池工作时阳离子向正极区移动，按氮气物质的量与电子数的关系计算标准状况下氮气体积，据此分析判断；
11．（2017高二上·临川期中）氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一．德国人哈伯在1905年发明了合成氨的方法，其合成原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1，他因此获得了1918年诺贝尔化学奖．在密闭容器中，将2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
（1）当反应达到平衡时，N2和H2的浓度比是 ；N2和H2的转化率比是 ．反应放出的热量 （填“大于”“小于”或“等于”）184.8 kJ。
（2）降低平衡体系的温度(保持体积不变)，混合气体的平均相对分子质量 ，密度 ．平衡常数K (填“增大”“减小”或“不变”)．
（3）当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将 (填“正向”“逆向”或“不”)移动．
（4）若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将 (填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)．达到新平衡后，容器内温度 (填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。
【答案】（1）1：3；1：1；小于
（2）增大；不变；增大
（3）逆向
（4）向左移动；小于
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】解：(1)加入的氮气和氢气的物质的量之比等于其化学计量数之比，无论反应到什么程度，用氮气和氢气表示的速率之比都等于化学计量数之比，所以氮气和氢气的浓度之比永始终是1:3，转化率之比1:1。
故答案为：1:3；1:1。
(2)该反应是放热反应，所以降温，平衡正向移动，气体物质的量减小，但根据质量守恒定律，质量不变，气体的平均相对分子质量=气体质量总和除以气体物质的量总和，所以，混合气体的平均相对分子质量增大；因容器体积没变，气体质量不变，所以密度不变；因K只与温度有关，降低温度，平衡正向移动，则生成物浓度增加、反应物浓度减小，根据平衡常数的定义可知，K增大。
故答案为：增大；不变；增大。
(3)充入氩气并保持压强不变，体积变大，相关气体的分压变小，平衡向体积增大的逆向移动。
故答案为：逆向。
(4)升温，平衡向吸热的逆向移动，使体系温度降低。
故答案为：向左移动；小于。
【分析】本题考查了氨气的合成及与化学平衡的相关知识。解此题的关键是：(1)熟练掌握化学反应速率与化学计量数的计算。(2)求出平均相对分子质量是关键，同时平衡常数与温度关系。(3)熟练掌握化学平衡移动的影响因素。(4)升温使化学平衡向吸热方向移动。
12．（2016高一下·辽宁期中）依据事实，写出下列反应的热化学方程式．
（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ．则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为
（2）若适量的N2和O2完全反应，每生成23g NO2需要吸收16.95kJ
（3）已知拆开1mol H﹣H键，1molN﹣H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为 ．
【答案】（1）CH3OH（l）+ O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.8kJ mol﹣1
（2）N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.8kJ mol﹣1
（3）N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=﹣92kJ mol﹣1
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】解：（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热为22.68kJ×32=725.8KJ，所以甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+ O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.8 kJ mol﹣1，故答案为：CH3OH（l）+ O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.8 kJ mol﹣1；
（2.）适量的N2和O2完全反应，每生成23克NO2需要吸收16.95kJ热量，所以每生成92克NO2需要吸收67.8kJ热量，
则热化学方程式为N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.8kJ mol﹣1，故答案为：N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.8kJ mol﹣1；
（3.）在反应N2+3H2 2NH3中，断裂3molH﹣H键，1molN三N键共吸收的能量为3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2molNH3，共形成6molN﹣H键，放出的能量为6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为2346kJ﹣2254kJ=92kJ，N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为，N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=﹣92kJ mol﹣1，故答案为：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=﹣92kJ mol﹣1．
【分析】（1）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量；在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热725.8KJ；（2）根据已知量求出反应热，再根据热化学方程式的书写方法；（3）化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算分别吸收和放出的能量，以此计算反应热并判断吸热还是放热．
1 / 1高中化学人教版（2019）选择性必修1第二章第四节化学反应速率的调控
一、单选题
1．（2021·宿迁模拟）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破。其反应为：N2 (g)＋3H2(g) 2NH3(g)，该反应一定条件下自发。下列有关说法正确的是（ ）
A．NH3分子是由极性键构成的非极性分子
B．该反应的ΔH＜0，ΔS＜0
C．用E表示键能，该反应的ΔH=6E(N-H)-E(N≡N)-3E(H-H)
D．将生产的氨气分离出去，可以增大正反应速率同时提高反应物转化率
2．（2021高三下·广东开学考）研究人员提出了一种基于Li元素的电化学过程来合成氨，其工艺路线如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．第一步每生成1mol氧气转移的电子数为4NA（NA为阿伏加德罗常数的值）
B．第一步实现了能量转化：可再生能源→电能→化学能
C．第二步反应方程式为 6Li+N2 2Li3N
D．该工艺的总反应为N2+3H2 2NH3
3．（2020高二上·蚌埠期中）下列有关说法正确的是（ ）
A．△H＞0、△S＜0的反应在任何条件下都能自发进行
B．对于二氧化硫的催化氧化反应（△H＜0），反应温度越低越好
C．合成氨生产中，为提高氢气的转化率，可增加氮气的量
D．使用催化剂可以提高工业生产中合成氨的产率
4．（2020·浦东新模拟）合成氨反应难以发生的根本原因是（ ）
A．该反应是可逆反应 B．氮分子中存在氮氮叁键
C．该反应需要催化剂 D．氨气容易液化
5．已知：N2+3H2 2NH3△H＜0．工业合成氨应选择的条件是（ ）
A．高温、高压 B．低温、低压、催化剂
C．适宜的温度、高压、催化剂 D．低温、高压、催化剂
6．工业上用H2和N2合成氨的反应是放热反应，在氨的实际合成生产时温度常控制在700K左右，原因是（ ）
A．高温有利于提高反应的转化率 B．高温可加快反应的限度
C．700K时反应催化剂活性最强 D．高温可加才可以自发向右进行
7．（2018高二上·罗湖期末）在合成氨时，可以提高H2转化率的措施（ ）
A．延长反应时间 B．充入过量H2
C．充入过量N2 D．升高温度
二、填空题
8．合成氨尿素工业生产过程中涉及到的物质转化过程如图1所示．
（1）天然气在高温、催化剂作用下与水蒸气反应生成H2和CO的化学化学方程式为
（2）图2为合成氨反应在不同温度和压强、使用相同催化剂条件下，初始时氮气、氢气的体积比为1：3时，平衡混合物中氨的体积分数．
①若分别用vA（NH3）和vB（NH3）表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则vA（NH3） vB（NH3）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②在相同温度、当压强由p1变为p3时，合成氨反应的化学平衡常数 （填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）NH3（g）与CO2（g）经过两步反应生成尿素，两步反应的能量变化示意图3如下：NH3（g）与CO2（g）反应生成尿素的热化学方程式为 人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图4所示．阳极室中发生的反应依次为
（4）运输氨时，不能使用铜及其合金制造的管道阀门．因为在潮湿的环境中，金属铜在有NH3存在时能被空气中的O2氧化，生成Cu（NH3）42+，该反应的离子方程式为
9．合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g），一种工业合成氨，进而合成尿素的简易流程图如下：
（1）步骤Ⅱ中制氢气原理如下：
CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g） CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）
恒容容器中，对于以上两个反应，能加快反应速率的是
a．升高温度 b．充入He c．加入催化剂 d．降低压强
（2）天然气中的H2S杂质常用氨水作吸收液吸收，产物为NH4HS，一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式为 ，该反应的氧化产物为
（3）为减小CO2对环境的影响，在限制其排放量的同时，应加强对CO2创新利用的研究．
①如将CO2与H2 以1：3的体积比混合． 适当条件下合成某烃和水，该烃是 （填序号）．
A．烷烃 B．烯烃 C．苯
②如将CO2与H2 以1：4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4．
已知：CH4 （g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=﹣890.3kJ/mol
H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H2=﹣285.8kJ/mol
则CO2（g）与H2（g）反应生成CH4（g）与液态水的热化学方程式是
③已知CaCO3和BaCO3均为难溶于水的沉淀，某同学欲用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量，经查得Ca（OH）2和 Ba（OH）2在20℃时的溶解度（S）数据如下：Ca（OH）2：0.16g； Ba（OH）2：3.89g
则吸收CO2最合适的试剂是 （填“Ca（OH）2”或“Ba（OH）2”）溶液，实验时除需要测定工业废气的体积（折算成标准状况）外，还需要测定 ．
（4）已知CO2+2NH3CO（NH2）2+H2O，若合成尿素CO（NH2）2的流程中转化率为80%时，100吨甲烷为原料能够合成 吨尿素．
三、综合题
10．（2020高一下·安康期末）氨在化肥生产、贮氢燃煤烟气脱硫脱硝等领域用途非常广泛。从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：N2+3H2 2NH3。请根据有关知识，填写下列空白：
（1）为了加快反应速率，可以采取的措施有____________。
A．使用催化剂 B．适当提高氮气的浓度
C．适当提高反应的温度 D．适当降低反应的温度
（2）从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。根据下表数据，计算该反应生成1 mol NH3时放出 kJ的热量。
化学键 H-H N≡N N-H
断开1mol键所吸收的能量 436 kJ 946 kJ 391 kJ
（3）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。该生物燃料电池的总反应方程式为N2+3H2 2NH3。
①其中，右室电极为燃料电池的 极，电池工作时电路中每转移0.3 mol电子，标准状况下消耗N2的体积是 。
②相比现有工业合成氨，该方法有哪些优点 (任写两条)。
11．（2017高二上·临川期中）氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一．德国人哈伯在1905年发明了合成氨的方法，其合成原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1，他因此获得了1918年诺贝尔化学奖．在密闭容器中，将2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
（1）当反应达到平衡时，N2和H2的浓度比是 ；N2和H2的转化率比是 ．反应放出的热量 （填“大于”“小于”或“等于”）184.8 kJ。
（2）降低平衡体系的温度(保持体积不变)，混合气体的平均相对分子质量 ，密度 ．平衡常数K (填“增大”“减小”或“不变”)．
（3）当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将 (填“正向”“逆向”或“不”)移动．
（4）若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将 (填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)．达到新平衡后，容器内温度 (填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。
12．（2016高一下·辽宁期中）依据事实，写出下列反应的热化学方程式．
（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ．则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为
（2）若适量的N2和O2完全反应，每生成23g NO2需要吸收16.95kJ
（3）已知拆开1mol H﹣H键，1molN﹣H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为 ．
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】A. NH3分子是由极性键构成的极性分子，A项不符合题意；
B. 该气体体积减小，ΔS＜0，该反应一定条件下自发，反应的ΔH-T×ΔS＜0，则ΔH＜0，B项符合题意；
C. 该反应的ΔH=E(N≡N)+3E(H-H)- 6E(N-H)，C项不符合题意；
D. 将生产的氨气分离出，正反应速率不变，逆反应速率降低，反应正向移动，提高反应物转化率，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.氨气分子中正负中心不重合
B.根据自发反应ΔG=ΔH-T×ΔS＜0进行判断
C.反应热的计算△H=反应物断键吸收的总能量-反应物成键放出的总能量
D.将产物减少，平衡发生移动
2．【答案】D
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】A．第一步电解熔融的氢氧化锂生成锂和氧气，每生成1mol氧气转移4mol电子，电子数为4NA，故A不符合题意；
B．根据图示，第一步的能量转化：风能和太阳能等可再生能源转化为电能，在电解池中电解熔融的氢氧化锂生成锂和氧气，实现可再生能源→电能→化学能的转化，故B不符合题意；
C．根据图示，第一步生成了锂，第三步中的反应物为Li3N，因此第二步反应生成了Li3N，因此第二步反应的化学方程式为 6Li+N2 2Li3N，故C不符合题意；
D．根据流程图，该工艺的第一步反应为4LiOH(熔融) 4Li+2H2O+O2↑，第二步反应为 6Li+N2 2Li3N，第三步反应为Li3N+ 3H2O= 3LiOH+ NH3，因此总反应为2N2+6H2O 4NH3+3O2，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据氧化还原反应转移电子的数量关系即可计算
B.考查的能量转换
C.根据反应物和生成物即可写出
D.根据流程中第1,2,3步进行合并即可
3．【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；焓变和熵变；合成氨条件的选择
【解析】【解答】A.由△H—T△S＜0的反应可自发进行可知，△H＞0、△S＜0的反应在任何条件下都不能自发进行，故A不符合题意；
B.二氧化硫与氧气的催化氧化反应是放热反应，降低温度，有利于反应正向进行，但反应温度过低，催化剂活性较弱，反应速率小，经济效益低，故反应温度不是越低越好，故B不符合题意；
C.可逆反应中，在其他条件不变的情况下，增加一种反应物的量，可提高其他反应物的转化率，则合成氨生产中，为提高氢气的转化率，可增加氮气的量，故C符合题意；
D.使用催化剂能加快化学反应速率，不能改变化学平衡状态，则使用催化剂不能提高合成氨的产率，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.△H-T△S＜0的反应可自发进行；
B.温度太低会降低催化剂的活性，降低反应速率；
C.增大一种反应物的用量，可提高另一种反应物的转化率；
D.催化剂对化学平衡无影响。
4．【答案】B
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】A．合成氨反应N2 + 3H2 2NH3是可逆反应，与反应的难以发生没有关系，故A不选；
B．氮气分子中存在N≡N，三键中1个σ键、2 个π键，键能大，分子结构稳定，使得合成氨反应难以发生，故B选；
C．该反应需要加入催化剂，能够使反应较容易发生，与反应的难以发生没有关系，故C不选；
D．氨气容易液化与反应的难以发生没有关系，故D不选；
故答案为：B。
【分析】合成氨的化学方程式为：N2 + 3H2 2NH3，此反应要想发生需要断开反应物中所有的化学键。
5．【答案】C
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】A、在高压条件下，对于设备的耐高压承受能力提出了较高的要求，故A错误；
B、低温条件下，化学反应速率较慢，催化剂的催化活性受到影响，故B错误；
C、适宜的温度和压强下，可以提高反应物的转化率，使得催化剂的催化活性较高，让化学反应有利于正向进行，同时加入催化剂可以加快反应速率，故C正确；
D、低温条件下，化学反应速率较慢，催化剂的催化活性受到影响，故D错误．
故选C．
【分析】根据影响化学平衡移动的因素以及影响化学反应速率的因素来回答．
6．【答案】C
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】N2+3H2 2NH3 △H＜0，该反应是放热的可逆反应，要使平衡向正反应方向移动，应降低温度，但温度过低反应速率过小，不利于工业生成效益；温度越高，反应速率越大，所以应适当升高温度，使反应速率增大；使用催化剂也能增大反应速率，但在700K左右时催化剂的活性最大，所以选择采用700K左右的温度，
故选C．
【分析】根据温度对反应速率、化学平衡及催化剂的影响分析，升高温度加快反应速率，使平衡向吸热方向移动，据此分析．
7．【答案】C
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】A．反应达到平衡状态时，延长反应时间不能改变转化率，故A错误；
B．充入过量H2，虽然平衡向正反应方向移动，但H2的转化率反而减小，故B错误；
C．充入过量N2，平衡向正反应方向移动，H2转化率增大，故C正确；
D．正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，H2的转化率减小，故D错误．
故选C．
【分析】反应为N2+3H2 2NH3 △H＜0，提高H2转化率，应使平衡向正反应方向移动，结合方程式的特点和影响化学平衡的条件解答．
8．【答案】CH4+H2OCO+3H2 ；＜；不变；2NH3（g）+CO2（g）═CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=﹣134 kJ/mol；2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑ 、 CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl；2Cu+8NH3+O2+2H2O═2Cu（NH3）42++4OH﹣
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】（1）甲烷与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，该反应为CH4+H2OCO+3H2，
故答案为：CH4+H2OCO+3H2；
（2）①温度越大，压强越大，反应速率越大，由图可知，B对应的温度、压强大，则反应速率大，
故答案为：＜；
②化学平衡常数只与温度有关，显然温度不变，则化学平衡常数K不变，
故答案为：不变；
（3）由图示可知，第一步：2NH3（g）+CO2（g） H2NCOONH4（l，氨基甲酸铵）△H1=﹣272KJ/mol，
第二步：H2NCOONH4（l） H2O（l）+H2NCONH2（s）△H2=+138KJ/mol，
根据盖斯定律，两个过程相加得到NH3（g）与CO2（g）反应生成尿素的热化学方程式为2NH3（g）+CO2（g） H2O（l）+H2NCONH2（s）△H=﹣134kJ mol﹣1；
由图可知，阳极室首先是氯离子放电生成氯气，氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳，同时会生成HCl，阳极室中发生的反应依次为：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑、CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl，
故答案为：2NH3（g）+CO2（g）═CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=﹣134 kJ/mol；2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；CO（NH2）2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl；
（4）铜在有NH3存在时能被空气中的O2氧化，生成Cu（NH3）42+，该离子反应为2Cu+8NH3+O2+2H2O═2Cu（NH3）42++4OH﹣，
故答案为：2Cu+8NH3+O2+2H2O═2Cu（NH3）42++4OH﹣．
【分析】（1）甲烷与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气；
（2）①温度越大，压强越大，反应速率越大；
②化学平衡常数只与温度有关；
（3）由图示可知，第一步：2NH3（g）+CO2（g） H2NCOONH4（l，氨基甲酸铵）△H1=﹣272KJ/mol，
第二步：H2NCOONH4（l） H2O（l）+H2NCONH2（s）△H2=+138KJ/mol，
根据盖斯定律，两个过程相加得到NH3（g）与CO2（g）反应生成尿素的热化学方程式为2NH3（g）+CO2（g） H2O（l）+H2NCONH2（s）△H=﹣134kJ mol﹣1；
由图可知，阳极室首先是氯离子放电生成氯气，氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳，同时会生成HCl；
（4）铜在有NH3存在时能被空气中的O2氧化，生成Cu（NH3）42+，以此书写离子方程式．
9．【答案】ac；2NH4HS+O22NH3．H2O+2S↓；S；b；CO2（g）+4H2（g）═CH4 （g）+2H2O（l）△H=﹣252.9 kJ/mol；Ba（OH）2；BaCO3的质量；400
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】（1）根据影响化学反应速率的因素可知，升高温度和加入催化剂都可以增加反应速率，充入氦气各物质的浓度没变，所以反应速率不变，减小压强反应速率减小，
故选ac；
（2）一定条件下NH4HS与氧气反应生成S和NH3．H2O，根据元素守恒可知化学方程式为：2NH4HS+O22NH3．H2O+2S↓，S元素的化合价升高被氧化，则生成物S是氧化产物；
故答案为：2NH4HS+O22NH3．H2O+2S↓；S；
（3）①设CO2与H2 的物质的量分别为1mol、3mol，根据O原子守恒可知生成H2O为2mol，故生成的烃中C原子与H原子的物质的量之比为1mol：（3mol×2﹣2mol×2）=1：2，故该烃的最简式为CH2，符合烯烃的通式，
故答案为：B；
②已知：①CH4 （g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=﹣890.3kJ/mol
②H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H2=﹣285.8kJ/mol
由盖斯定律，②×4﹣①得CO2（g）+4H2（g）═CH4 （g）+2H2O（l）△H=﹣252.9 kJ/mol
故答案为：CO2（g）+4H2（g）═CH4 （g）+2H2O（l）△H=﹣252.9 kJ/mol；
③碳酸钙与碳酸钡的溶度积形成不大，用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量，故吸收二氧化碳的吸水剂溶解度应该较大，若溶解性减小，会导致二氧化碳吸收不完全，故选择氢氧化钡吸收二氧化碳，
通过沉淀法测定废气中二氧化碳的含量，二氧化碳转化为碳酸钡沉淀，根据碳酸钡的质量可以确定二氧化碳的体积，实验时除需要测定工业废气的体积外，还需要测碳酸钡的质量，
故答案为：Ba（OH）2，BaCO3的质量．
（4）根据化学方程式CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g） 和 CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g），及元素守恒可知CH4～4H2 ～NH3～CO（NH2）2，
根据 CH4～4H2 ～NH3 ～CO（NH2）2
16 80
100t×80% xt
x=t=400t
故答案为：400．
【分析】（1）升高温度、增大浓度、增大压强、加催化剂增大速率，降低温度、减小浓度或降低压强减小速率；
（2）一定条件下NH4HS与氧气反应生成S和NH3．H2O，S元素的化合价升高被氧化；
（3）①根据原子守恒判断该烃的最简式；
②根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以合适的系数进行加减，反应热也乘以相应的系数进行相应的计算；
③碳酸钙与碳酸钡的溶度积形成不大，用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量，故吸收二氧化碳的吸水剂溶解度应该较大，若溶解性减小，会导致二氧化碳吸收不完全；通过沉淀法测定废气中二氧化碳的含量，二氧化碳转化为碳酸钡沉淀，根据碳酸钡的质量可以确定二氧化碳的体积；
（4）根据化学方程式，利用元素守恒，可计算出尿素的质量．
10．【答案】（1）A；B；C
（2）46
（3）正；1.12L；利用生物燃料电池在室温下合成氨，既不需要高温加热；同时还能将化学能转化为电能(合理即可)
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学反应速率；合成氨条件的选择；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)A.使用催化剂，加快反应速率，故A选；
B.适当提高氮气的浓度，反应物浓度增大，反应速率加快，故B选；
C.适当提高反应的温度，反应速率加快，故C选；
D.适当降低反应的温度，反应速率减慢，故D不选；
故答案为：ABC；
(2) ， ，则该反应生成1 mol NH3时放出46kJ的热量；
(3)①N2在正极区得电子发生还原反应，生成NH3，右室电极为燃料电池的正极，电极反应中氮气和电子之间的关系式为： ，电池工作时电路中每转移0.3 mol电子，标准状况下消耗N2的体积是0.05mol×22.4L/mol=0.112L=1.12L；
②现有工业合成氨需高温高压催化剂条件下进行，该方法与之相比较：能利用生物燃料电池在室温下合成氨，既不需要高温加热；同时还能将化学能转化为电能(合理即可)。
【分析】热化学方程式中，焓变等于反应物总键能减去生成物总键能；生物燃料电池的总反应方程式为N2+3H2 2NH3，其中氮气在正极区得电子发生还原反应，氢气在负极区失电子发生氧化反应，原电池工作时阳离子向正极区移动，按氮气物质的量与电子数的关系计算标准状况下氮气体积，据此分析判断；
11．【答案】（1）1：3；1：1；小于
（2）增大；不变；增大
（3）逆向
（4）向左移动；小于
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】解：(1)加入的氮气和氢气的物质的量之比等于其化学计量数之比，无论反应到什么程度，用氮气和氢气表示的速率之比都等于化学计量数之比，所以氮气和氢气的浓度之比永始终是1:3，转化率之比1:1。
故答案为：1:3；1:1。
(2)该反应是放热反应，所以降温，平衡正向移动，气体物质的量减小，但根据质量守恒定律，质量不变，气体的平均相对分子质量=气体质量总和除以气体物质的量总和，所以，混合气体的平均相对分子质量增大；因容器体积没变，气体质量不变，所以密度不变；因K只与温度有关，降低温度，平衡正向移动，则生成物浓度增加、反应物浓度减小，根据平衡常数的定义可知，K增大。
故答案为：增大；不变；增大。
(3)充入氩气并保持压强不变，体积变大，相关气体的分压变小，平衡向体积增大的逆向移动。
故答案为：逆向。
(4)升温，平衡向吸热的逆向移动，使体系温度降低。
故答案为：向左移动；小于。
【分析】本题考查了氨气的合成及与化学平衡的相关知识。解此题的关键是：(1)熟练掌握化学反应速率与化学计量数的计算。(2)求出平均相对分子质量是关键，同时平衡常数与温度关系。(3)熟练掌握化学平衡移动的影响因素。(4)升温使化学平衡向吸热方向移动。
12．【答案】（1）CH3OH（l）+ O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.8kJ mol﹣1
（2）N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.8kJ mol﹣1
（3）N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=﹣92kJ mol﹣1
【知识点】合成氨条件的选择
【解析】【解答】解：（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热为22.68kJ×32=725.8KJ，所以甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+ O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.8 kJ mol﹣1，故答案为：CH3OH（l）+ O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.8 kJ mol﹣1；
（2.）适量的N2和O2完全反应，每生成23克NO2需要吸收16.95kJ热量，所以每生成92克NO2需要吸收67.8kJ热量，
则热化学方程式为N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.8kJ mol﹣1，故答案为：N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.8kJ mol﹣1；
（3.）在反应N2+3H2 2NH3中，断裂3molH﹣H键，1molN三N键共吸收的能量为3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2molNH3，共形成6molN﹣H键，放出的能量为6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为2346kJ﹣2254kJ=92kJ，N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为，N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=﹣92kJ mol﹣1，故答案为：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=﹣92kJ mol﹣1．
【分析】（1）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量；在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热725.8KJ；（2）根据已知量求出反应热，再根据热化学方程式的书写方法；（3）化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算分别吸收和放出的能量，以此计算反应热并判断吸热还是放热．
1 / 1
