《2025年5年高考3年模拟高中化学全一册人教B版》

21.(2022辽宁，17，13分)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为$\Delta H=-92.4\ kJ\cdot mol^{-1}$ $\Delta S=-200\ J\cdot K^{-1}\cdot mol^{-1}$
回答下列问题：
(1)合成氨反应在常温下_______（填“能”或“不能”）自发进行。
(2)_______温（填“高”或“低”，下同）有利于提高反应速率，_______温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用400～500 ℃。
针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案。
(3)方案一：双温—双控—双催化剂。使用${Fe - TiO_{2 - x}H_{y}}$双催化剂，通过光辐射产生温差（如体系温度为495 ℃时，${Fe}$的温度为547 ℃，而${TiO_{2 - x}H_{y}}$的温度为415 ℃）。

下列说法正确的是_______。
a.氨气在“冷${Ti}$”表面生成，有利于提高氨的平衡产率
b.${N≡N}$在“热${Fe}$”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率
c.“热${Fe}$”高于体系温度，有利于提高氨的平衡产率
d.“冷${Ti}$”低于体系温度，有利于提高合成氨反应速率
(4)方案二：$\text{M - LiH}$复合催化剂。


下列说法正确的是_______。
a.300 ℃时，复合催化剂比单一催化剂效率更高
b.同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率
c.温度越高，复合催化剂活性一定越高
(5)某合成氨速率方程为$v = kc^{\alpha}({N_{2}})c^{\beta}({H_{2}})c^{\gamma}({NH_{3}})$，根据表中数据，$\gamma=$_______；

在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因是_______。
a.有利于平衡正向移动
b.防止催化剂中毒
c.提高正反应速率
(6)某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为$\text{M}$金属离子，顶点均为${NH_{3}}$配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188 $g\cdot mol^{-1}$，则$\text{M}$元素为_______（填元素符号）；在该化合物中，$\text{M}$离子的价电子排布式为_______。

答案：