氢气是清洁的能源，也是重要的化工原料。以H2为原料制取氨气进而合成CO(NH2)2的反应如下：N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g)△H＝―92.40

题文

氢气是清洁的能源，也是重要的化工原料。
（1）以H₂为原料制取氨气进而合成CO(NH₂)₂的反应如下：
N₂(g)＋3H₂(g)＝2NH₃(g)              △H＝―92.40 kJ·mol^－1
2NH₃(g)＋CO₂(g)＝NH₂CO₂NH₄(s)      △H＝―159.47 kJ·mol^－1
NH₂CO₂NH₄(s)＝CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(l)   △H＝＋72.49 kJ·mol^－1
则N₂(g)、H₂(g)与CO₂(g)反应生成CO(NH₂)₂(s)和H₂O(l)的热化学方程式为   。
（2）用丙烷和水为原料在电催化下制氢气，同时得到一种含有三元环的环氧化合物A，该反应的化学方程式为   。该反应也可生成A的同分异构体——另一种环氧化合物B，B的核磁共振氢谱为下图中的   （填“a”或“b”）。



（3）已知叠氮酸（HN₃）不稳定，同时也能与活泼金属反应，反应方程式为：
2HN₃＝3N₂↑＋H₂↑
2HN₃＋Zn＝Zn(N₃)₂＋H₂↑
2 mol HN₃与一定量Zn完全反应，在标准状况下生成67.2 L气体，其中N₂的物质的量为   。
（4）已知H₂S高温热分解制H₂的反应为：H₂S(g)

H₂(g)＋1/2S₂(g) 在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H₂S的分解实验：以H₂S的起始浓度均为c mol·L^－1测定H₂S的转化率，结果如右下图所示。图中a为H₂S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H₂S的转化率。若985℃时，反应经t min达到平衡，此时H₂S的转化率为40%，则反应速率v(H₂)＝   （用含c、t的代数式表示）。请说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：   。



（5）用惰性电极电解煤浆液的方法制H₂的反应为：C(s)＋2H₂O(l)＝CO₂(g)＋2H₂(g)现将一定量的1 mol·L^－1 H₂SO₄溶液和适量煤粉充分混合，制成含碳量为0.02 g·mL^－1～0.12g·mL^－1的煤浆液，置于右图所示装置中进行电解（两电极均为惰性电极）。则A极的电极反应式为   。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）N₂(g)＋3H₂(g)＋CO₂(g)＝CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(l) △H＝－179.38 kJ·mol^－1（2分）
（2）

（反应条件可写也可不写）（2分）     a（2分）
（3）2 mol（2分）
（4）0.4c/t mol·L^－1·min^－1（2分）(单位不写扣1分)
温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短（合理答案均可）（2分）
（5）C＋2H₂O－4e^－＝CO₂↑＋4H⁺（2分）

解析

（1）3个热化学方程式相加得出N₂(g)＋3H₂(g)＋CO₂(g)＝CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(l) △H＝－179.38 kJ·mol^－1，（2）三元环的环氧化合物应为2个碳原子1个氧原子的环；另一种环氧化合物应为四元环醚，

,图谱为a；（3）根据产生气体的量确定HN₃发生两个反应，设两个反应中的量分别为
（3）x、y，有x+y=2    2x+1/2y=67.2÷22.4，解得x=4/3、y=2/3，产生氮气的量为4/3×3/2=2mol；
（4）反应经t min达到平衡，此时H₂S的转化率为40%，反应中变化的浓度为0.4cmol·L^－1，氢气与H₂S变化相同v(H₂)＝0.4c/t mol·L^－1·min^－1；温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短；（5）A电极为阳极，碳失去电子生成二氧化碳，C＋2H₂O－4e^－＝CO₂↑＋4H⁺。

考点

据考高分专家说，试题“氢气是清洁的能源，也是重要的化工原料。（.....”主要考查你对 [物质的量 ]考点的理解。

物质的量

物质的量：

物质中含有一定数目粒子集体的物理量。是国际单位制中7个基本物理量之一（7个基本的物理量分别为：长度、质量、时间、电流强度、发光强度、温度、物质的量）符号：n
计算公式：物质的量(n)=粒子数(N)/阿伏加德罗常数(NA) 以物质的量为中心的各种化学常用量间的关系：n=N/NA=m/M=V/Vm=cV=ρV/M

使用物质的量注意事项：

（1）物质的量表示物质所含指定粒子的多少，物质的量是一个整体，不得简化或增添任何字。
（2）物质的量及其单位摩尔的适用范围是微观粒子，因此在使用中应指明粒子的名称。

物质的量的相关解法：

问题探究：

（1）1mol氢这种说法正确吗？如何表示1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子？
答：使用摩尔作单位时，应用化学式（符号）指明离子的种类，1mol氢的说法不正确，因其咩有指明是氢分子还是氢离子、氢原子。1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子分别表示为1molH、1molH₂、1molH⁺。
（2）阿佛加德罗常数和6.02×10²³mol^-1在实际使用上有何区别？
阿佛加德罗常数是一个非常精确的数字，而6.02×10²³mol^-1只是阿佛加德罗常数的一个近似值。在关于概念性描述时要求非常准确，要使用阿佛加德罗常数，而在涉及计算时，则用6.02×10²³mol^-1进行粗略计算。二者关系类似于数学上的圆周率∏与3.14的关系。