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哈伯法合成氨技术的相关反应为：N2(g)+3H2(g) 
2NH3(g) △H=－93kJ/mol
(1)试根据表中所列键能数据计算a的数值为_____________。
(2)在600℃下，向2L密闭容器中充入一定量的反应物并开始上述反应，图表示N2的物质的量随时间的变化曲线。
用H2表示0~10min内该反应的平均速率v(H2)= _____________，若该温度下K=0.0016L2/mol2，则在10min时c(H2)= _____________。
(3)在哈伯合成法中，平衡时NH3的体积分数与反应体系的压强(P)、温度(T)的关系如图B。则P1_____________P2(选填¨大于”、“小于”或¨不能确定”)，其他条件相同，不同压强下在刚开始反应时反应物活化分子浓度较大的是_____________(选填“P1”、“P2”、“P3”或“不能确定”)，在日本的合成氨工业中，选择合成温度为700℃的较高温，试从化学动力学的角度分析其理由是_____________。
(4)研究表明，合成氨的速率与相关物质的浓度的关系为v=kc(N2)c(H2)3/2c(NH3)－1，k为速率常数。能使合成氨的速率增大的措施是_____________。
A．使用更有效的催化剂
B．总压强一定，增大n(N2 )/n(H2)的值
C．升高反应温度
D．按照原来比值增大反应物的浓度
E.将原容器中NH3及时分离出来
(5)如图是利用NH3催化氧化释放出电能的电池结构示意图(氧化产物为无污染*气体)，放电时O2应从_____________(填“a”或“b”)处通入，该电池负极的电极反应式为_____________。
【回答】
391 0.06mol/（L•min） 10mol/L 大于 P1 温度越高，反应速率越大（或提高催化剂的催化活*） ACDE b 2NH3—6e—=N2+6H+
【分析】
（1）根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能求算；
（2）根据起始和平衡时氮气的浓度计算参加反应的*气浓度和生成氨气的浓度，根据速率和平衡常数公式计算；
（3）合成氨的反应是一个气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡右移，氨气的体积分数增大；升高温度，平衡左移，氨气的体积分数减小，但反应速率增大；
（4）由合成氨的速率与相关物质的浓度的关系为v=kc(N2)c(H2)3/2c(NH3)－1可知，反应速率的大小与反应物和生成物的浓度有关，增大c(H2)和c(N2)可增大反应速率，减小c(NH3)也可以增大反应速率。
（5）由电子流向可知，a电极为原电池负极，b电极为原电池正极。
【详解】
（1）由反应热与键能的关系可得，△H=（反应物的总键能-生成物的总键能）945kJ•mol-1+436kJ•mol-1×3-6a=-93kJ•mol-1，解得a=391，故*为391；
（2）由图可知，从反应开始到平衡时氮气的变化量为0.4mol，由方程式可知参加反应的*气的物质的量为0.4mol×3=1.2mol、氨气的生成量为0.4mol×2=0.8mol。*气的反应速率为1.2 mol/2L/10min=0.06mol/（L•min）；平衡时，c(N2)为0.1mol/L，c(NH3)为0.4mol/L，由化学平衡常数K=
=0.0016，解得c(H2)=10 mol/L，故*为0.06mol/（L•min）；10 mol/L；
（3）由图可知，温度相同时，氨气的体积分数由大到小的顺序为P1＞P2＞P3。该反应是一个气体体积减小的反应，增大压强，平衡右移，氨气的体积分数增大，则压强的大小关系为P1＞P2；其他条件相同，压强越大，刚开始反应时反应物浓度越大，活化分子浓度较大，则刚开始反应时反应物活化分子浓度较大的是P1；合成氨反应是一个放热反应，升高温度，平衡左移，氨气的体积分数减小，但温度越高，化学反应速率越大，达到平衡所需时间越小，故*为大于；P1；温度越高，化学反应速率越大；
（4）由合成氨的速率与相关物质的浓度的关系为v=kc(N2)c(H2)3/2c(NH3)－1可知，反应速率的大小与反应物和生成物的浓度有关，增大c(H2)和c(N2)或减小c(NH3）均可以增大反应速率，。
A、使用更有效的催化剂，降低反应活化能，增大反应速率；
B、由合成氨的速率与相关物质的浓度的关系可知，c(H2)对速率的影响大于c(N2)，总压强一定时，增大n(N2 )/n(H2)的值相当于减小c(H2)，减小反应速率；
C、升高反应温度，活化分子数增大，增大反应速率；
D、按照原来比值增大反应物c(H2)和c(N2)，增大反应速率；
E、将原容器中NH3及时分离出来，减小c(NH3)，增大反应速率；
故能使合成氨的速率增大的措施为：ACDE；
（5）由电子流向可知，a电极为原电池负极，b电极为原电池正极，O2应从b电极通入发生还原反应，NH3应从a电极通入发生氧化反应生成N2，电极反应式为2NH3—6e—=N2+6H+，故*为b；2NH3—6e—=N2+6H+。
【点睛】
本题以合成氨为载体考查化学反应原理的综合应用，涉及了化学平衡计算及影响因素、反应速率影响因素、原电池原理运用等，题目比较综合，侧重考查知识的迁移应用，注意运用基础知识解答是关键。
知识点：化学反应热的计算
题型：填空题
