2023长沙长郡中学高二下学期第一次月考化学试题含答案

这是一份2023长沙长郡中学高二下学期第一次月考化学试题含答案，共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

长郡中学2022-2023学年度高二第二学期第一次模块检测
化学
时量：75分钟 满分：100分
得分______________
可能用到的相对原子质量：
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是
A.N能层中有、、、四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子
B.在K能层中，有自旋相反的两条轨道
C.s电子绕核运动，其轨道为球面，而p电子在哑铃形曲面上运动
D.电子云的轮廓图称为原子轨道，不同原子的能级能量相同
2.下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是
A.液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性
B.氧化镁晶体中离子键的百分数为50%，氧化镁晶体是一种过渡晶体
C.等离子体的基本构成粒子只有阴、阳离子
D.石墨晶体属于混合晶体
3.柠檬烯是一种食用香料，其结构简式如图。有关柠檬烯的分析正确的是

A.柠檬烯属于芳香烃
B.与等物质的量的发生加成反应有两种不同产物
C.性质稳定，遇空气、加热均不易变质
D.它和丁基苯（）互为同分异构体
4.下列说法错误的是
A.不同状态的镁中失去最外层一个电子所需能量：
B.只能在高温下自发进行，则该反应的
C.已知氧化性：，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，则电解精炼镍时阳极泥中含有Cu和Pt
D.室温下，溶液的，说明水解程度：
5.的配位化合物较稳定且运用广泛。它可与、、、等形成配离子使溶液显色。如：显浅紫色的、红色的、黄色的、无色的。某同学按如下步骤完成实验：

已知与、在溶液中存在以下平衡：（红色）；（无色）。
下列说法不正确的是
A.Ⅰ中溶液呈黄色可能是由水解产物的颜色引起的
B.与的配位能力强于
C.为了能观察到溶液Ⅰ中的颜色，可向该溶液中加入稀盐酸
D.向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体，溶液可能再次变为红色
6.我国化工专家吴蕴初自主破解了“味精”的蛋白质水解工业生产方式。味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。X是谷氨酸（结构简式如下）的同分异构体，与谷氨酸具有相同的官能团种类与数目。下列有关说法正确的是

A.谷氨酸分子式为
B.谷氨酸单钠能溶于水
C.谷氨酸分子中有2个手性碳原子
D.X的数目（不含立体异构）有6种
7.下列选项中，为完成相应实验，进行的设计或相关操作（部分夹持装置已略去）合理的是
A
B
C
D
证明增加反应物浓度可以加快化学反应速率
证明碳酸钠水解能力比碳酸氢钠强
比较和的大小
用NaOH标准溶液滴定锥形瓶中的盐酸




8.联氨（）可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。下列叙述正确的是

A.分子中键与键的数目之比为5：1
B.可处理水中
C.含铜的氧化物中，比稳定
D.③中发生的反应为
9.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、Z同主族，X原子的最外层电子数是Y原子最外层电子数的6倍。甲、乙、丙分别为W、X、Z的单质，A、B、C是由W、X、Z形成的二元化合物，上述物质的转化关系如图所示（反应条件略去）。下列说法错误的是

A.原子半径：
B.工业上可利用反应①制备丙
C.A、B、C均能与Y的最高价氧化物对应的水化物反应
D.X、Y、Z三种元素形成的一种化合物的水溶液可作防火剂
10.二茂铁是由1个二价铁离子和2个环戊二烯基负离子构成的，熔点是173℃（在100℃时开始升华），沸点是249℃，不溶于水，易溶于苯等非极性溶剂。下列说法不正确的是
A.二茂铁属于分子晶体
B.中一定含键
C.已知环戊二烯的结构为，则其中仅有1个碳原子采取杂化
D.在二茂铁结构中，与之间形成的化学键类型是离子键
11.如下图所示，只有未电离的HA分子可自由通过交换膜。常温下，往甲室和乙室中分别加入的溶液（）和的HA溶液（），达到平衡后，下列说法正确的是

A.常温下，HA的电离度约为0.1%
B.平衡后，甲、乙两室的pH相等
C.平衡后，甲室中的物质的量浓度小于乙室中的物质的量浓度
D.若用等物质的量浓度的NaA溶液代替溶液，则通过交换膜的HA分子的量减少
12.科学家致力于将大气中过多的转化为有益于人类的物质，一种从空气中捕获转化为甲醇的反应历程如图所示。下列说法正确的是

A.该过程的总反应为
B.只有第1步反应的原子利用率为100%
C.第4步反应中有极性键和非极性键的断裂和形成
D.该历程以金属钌、为催化剂
13.一种光照充电电池结构如图所示，充电时光辅助电极受光激发产生电子和空穴，空穴作用下NaI转化为。下列说法正确的是

A.充电过程中，光能最终转化为电能
B.充电效率与光照产生的电子和空穴量无关
C.放电时，电极M为正极，电极反应为
D.放电时N电极室增加离子，理论上外电路转移电子
14.25℃时，用溶液滴定同浓度的溶液，被滴定分数、pH及微粒分布分数［，X表示、或］的关系如图所示：

下列说法错误的是
A.25℃时，第一步电离平衡常数
B.c点溶液中：
C.a、b、c、d四点溶液中水的电离程度：
D.用NaOH溶液滴定溶液可用甲基橙作指示剂
选择题答题卡
题号
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得分
答案















二、非选择题：本题包括4小题，共58分。
15.（14分）我国在新材料领域研究的重大突破，为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、Ni、Cu等元素。回答下列问题：
（1）下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是_______（填标号，下同），用光谱仪可捕捉到发射光谱的是_______
A. B.
C. D.
（2）铵盐大多不稳定。从结构的角度解释比更易分解的原因是_________________________________________________。
（3）镍能形成多种配合物，其中是无色挥发性液体，是红黄色单斜晶体。中的配位原子是_____________________；的熔点高于的原因是________________________________________________________。
（4）氮化硼（BN）晶体存在如下图所示的两种结构，六方氮化硼的结构与石墨类似，可作润滑剂；立方氮化硼的结构与金刚石类似，可作研磨剂。六方氮化硼的晶体类型为_______；立方氮化硼晶胞的密度为，晶胞的边长为acm。则阿伏加德罗常数的表达式为_____________________。

16.（14分）是化工生产中重要的催化剂，可用于制备硫酸和彩色玻璃。一种以含钒废料（主要成分为，还含有、、CuO、有机物杂质）制备的工艺流程如下图所示：

已知：①含钒离子在溶液中的存在形式与溶液pH的关系如下表：
溶液pH



钒元素存在形式



②该流程温度下：；；。
请回答下列问题：
（1）“焙烧”的目的之一是将转化为，还有一个目的是______________。
（2）已知难溶于水，能溶于酸，写出在“酸浸”时（）发生的离子反应方程式：________________________________________________。为提高酸浸速率，可采取的措施有_______（填标号）。
a.使用98%的硫酸 b.加速搅拌
c.升高温度 d.增大压强
（3）“调pH净化Ⅰ”时需将、、三种离子去除干净（浓度小于时视为去除干净），需调节pH范围为_______（pH值保留一位小数）。
（4）“净化Ⅱ”时，若加入过量，可能导致的结果是____________________________。
（5）“煅烧”时，改变环境会得到不同产物，但都会有生成。若煅烧时隔绝空气，还生成物质A和一种参与大气循环的物质，且A可在该流程中循环使用，则A的化学式为______________；若煅烧时通入空气，还生成两种参与大气循环的物质，该反应的化学方程式为__________________________________________。
17.（16分）碘酸钙为白色固体，微溶于水，是一种无机精细与专用化学品。一种制备并测定六水合碘酸钙含量的实验设计如下。
步骤Ⅰ：碘酸氢钾（）的制备在三颈烧瓶中加入碘、氯酸钾和水，滴加的盐酸至，控制温度85℃左右，装置如图。

步骤Ⅱ：碘酸钙晶体的制备
将步骤Ⅰ反应后的溶液转入烧杯中，加入X溶液调节；继续滴加溶液，充分反应后用冰水冷却，抽滤、洗涤、干燥，得粗产品碘酸钙晶体。
步骤Ⅲ：产品中碘酸钙晶体含量测定
①准确称取粗产品，置于烧杯中，加入溶液溶解样品，转移到容量瓶中定容。量取溶液于碘量瓶中，加入稍过量的KI，然后用标准溶液滴定至浅黄色，加入2滴淀粉溶液，继续滴定至终点，平行测定三次后取平均值，用去标准溶液。
②空白实验：不取产品，其余试剂用量和步骤相同，消耗标准溶液。
已知：，，。
请回答下列问题：
（1）仪器c的名称为______________，步骤Ⅰ中有黄绿色气体产生，则制备，反应的化学方程式为___________________________________，干燥管d中的试剂是______________。
（2）步骤Ⅰ中温度不宜过高的原因是______________，判断反应结束的实验现象是__________________________________________。
（3）步骤Ⅱ中X溶液是______________，反应后用冰水冷却的目的是___________________________________。
（4）碘酸钙晶体中的纯度为_____________________（计算结果保留两位小数）。
18.（14分）回答下列问题。
（1）催化释氢。在催化剂作用下，与水反应生成，可能的反应机理如图所示：

①其他条件不变时，以代替催化释氢，所得气体的分子式为_____________________。
②已知：为一元弱酸，水溶液呈酸性的原因是____________________________（用离子方程式表示）。
（2）氨是重要的基础化工产品之一。在一定条件下，向某反应容器中投入、在不同温度下反应生成，平衡体系中的质量分数随压强变化曲线如图所示：

①温度、、中，最大的是______________，M点的转化率为______________。
②1939年捷姆金和佩热夫推出氨合成反应在接近平衡时净速率方程式为，、分别为正反应和逆反应的速率常数；、、代表各组分的分压（）；a是常数，工业上以铁为催化剂时，。由M点数据计算_______（保留两位有效数字）。
（3）将和以一定的流速分别通过甲、乙两种催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中含量，从而确定尾气脱氮率（即的转化率），结果如图所示。a点_______（填“是”或“不是”）平衡状态；原因是____________________________。

长郡中学2022-2023学年度高二第二学期第一次模块检测
化学参考答案
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
题号
1
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3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
A
C
B
A
C
B
C
D
C
D
C
A
D
D
1.A【解析】N能层有4种能级，分别为、、、，各能级轨道数分别为1、3、5、7，共有16个轨道，每个轨道最多能容纳2个电子，则可容纳32种运动状态的电子，故A正确；在K能层中只有s轨道，有自旋方向相反的2个电子，故B错误；s能级电子绕核运动，其电子云轮廓图为球形，而p电子的电子云轮廓图是哑铃形，电子云只说明电子在某个区域出现的概率，故C错误；电子云的轮廓图称为原子轨道，不同原子的能级能量不同，故D错误；故选A。
2.C【解析】液晶像液体一样具有流动性，也具有晶体的各向异性，故A正确；氧化镁晶体中离子键、共价键的成分各占50%，所以氧化镁晶体是一种过渡晶体，故B正确；等离子体主要是由电子和阳离子及电中性粒子组成，故C错误：石墨晶体结构是层状的，每一层原子之间由共价键组成正六边形结构，层与层之间由范德华力互相吸引，石墨晶体属于混合晶体，故D正确；故选C。
3.B【解析】柠檬烯没有苯环，因此不属于芳香烃，故A错误；与发生加成反应，可能加成在下面碳碳双键上，也可能加成到上面碳碳双键上，因此有两种不同产物，故B正确；该物质含有碳碳双键，因此性质不稳定，易被氧化，故C错误；它和丁基苯（）分子式不相同，因此不互为同分异构体，故D错误。综上所述，答案为B。
4.A【解析】镁的第一电离能小于镁的第二电离能，即镁原子失去最外层一个电子所需能量低于失去最外层一个电子所需能量：，A错误；，该反应只能在高温下自发进行，由知该反应的，B正确；已知氧化性：，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，则电解精炼镍时，粗镍中Fe、Zn失去电子变成对应全属阳离子进入溶液，Cu和Pt进入阳极泥中，C正确；盐类水解规律是有弱就水解，谁强显谁性，溶液的，说明水解程度：，D正确；故选A。
5.C【解析】步骤①加水溶解，溶液含；步骤②与结合生成；步骤③发生平衡转化为。为浅紫色，但溶液Ⅰ却呈黄色，原因可能是发生水解生成红褐色，与浅紫色形成混合体系，使溶液呈黄色，A正确；加入NaF后溶液Ⅱ由红色变为无色，说明转变为，反应更易生成，说明与的配位能力强于，B正确；为了观察到浅紫色，需要除去红褐色，即抑制的水解，所以可向溶液中加稀硝酸，加稀盐酸会生成黄色的，C错误；向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体，可使平衡（红色）的，平衡正向移动，溶液可能再次变为红色，D正确；故选C。
6.B【解析】根据谷氨酸的结构简式，可知其分子式为，故A项错误；谷氨酸单钠属于钠盐，能溶于水，故B项正确；谷氨酸分子：中有1个手性碳原子（用*标出），故C项错误；X有（不含立体异构）、、，共8种，故D项错误；故选B。
7.C【解析】溶液颜色本来就比溶液深，不能通过观察颜色褪色快慢判断反应速率快慢，故A错误；和溶解度不同，二者的饱和溶液浓度不同，不能用等体积的饱和和溶液来证明水解能力比强，故B错误；向等浓度的NaCl和NaI的混合溶液中滴加的溶液，溶解度小的先沉淀，通过生成沉淀的顺序可以比较和的大小，故C正确；滴定过程中眼睛要注视锥形瓶中的颜色变化，且用碱式滴定管盛装NaOH标准溶液，故D错误；故选C。
8.D【解析】分子的结构式为，全是单键，只含键，故A错误；失电子转化为，转移电子，得电子，可处理水中，故B错误；含铜的氧化物中，的价电子排布为，的价电子排布为，比稳定，故C错误；③中被氧化为，根据电子守恒、元素守恒，反应方程式为，故D正确；故选D。
9.C【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数为Y原子最外层电子数的6倍，即X最外层电子数只能为6，Y最外层电子数只能为1，则X为O，Y为Na，乙为，W可能为Be、B、C、N，对应同族的Z可能为Mg、Al、Si、P。由题知甲、丙分别为W、Z的单质，A、B、C是由W、X、Z形成的二元化合物，且由题图知B能与反应，反应①中A与甲反应生成丙和B，联想W、Z的可能情况，推测B为CO，则C为，即W为C（碳），Z为Si，则甲为C单质，丙为Si单质，由反应可知，A为，且满足甲和C反应生成B，即，推测合理。综上所述W为C（碳）、X为O、Y为Na、Z为Si；同周期元素从左向右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上向下，原子半径逐渐增大，故原子半径：，A正确：由上述分析可知，工业上可利用反应①制备Si，B正确；Y的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，与均能与其反应，但CO与NaOH不反应，C错误；溶液可作防火剂，D正确；故答案为C。（观察四个选项，由D选项“X、Y、Z三种元素形成的一种化合物的水溶液可作防火剂”可推测该化合物为，即X、Y、Z分别为O、Na、Si，因W、Z是同主族的短周期元素，则W为C（碳），代入题图及题干信息均符合，则推测成立。）
10.D【解析】依据题意，二茂铁熔点是173℃（在100℃时开始升华），沸点是249℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非极性溶剂，熔沸点较低的晶体一般为分子晶体，所以可推断二茂铁晶体为分子晶体，A正确；由环戊二烯的结构：，可推知中一定含键，B正确；中有一个饱和碳，采用杂化，C正确；二茂铁是分子晶体，没有离子键，D错误；故选D。
11.C【解析】溶液pH约为7，说明和在溶液中的水解程度几乎相等，溶液中HA和的浓度约为，由只有未电离的HA分子可自由通过交换膜可知，甲室溶液中HA的浓度小于乙室，乙室中HA通过交换膜进入甲室，当两室溶液中HA浓度相等时，乙室的电离和甲室的水解都达到平衡。由溶液pH约为3可知，HA的电离度约为，故A错误；由分析可知，当两室溶液中HA浓度相等时，乙室的电离和甲室的水解都达到平衡，由于甲室中的会抑制HA的电离，所以平衡后，甲、乙两室的溶液pH不相等，故B错误；由分析可知，当两室溶液中HA浓度相等时，乙室的电离和甲室的水解都达到平衡，甲室中加入的HA抑制的水解，溶液中浓度小于，乙室中HA的浓度减小，电离度增大，则乙室中浓度大于，所以甲室中的物质的量浓度小于乙室中的物质的量浓度，故C正确；NaA溶液中的水解程度小于溶液，溶液中HA浓度小于溶液，所以若用等物质的量浓度的NaA溶液代替溶液，通过交换膜的HA分子的量增加，故D错误；故选C。
12.A【解析】由题图可知，加入的反应物为、，最终产物为和，总反应为，A项正确；第1步反应为，第2步反应为，两步反应均无副产物生成，原子利用率均为100%，B项错误；第4步反应中没有非极性键的形成，C项错误；由题图可知，该反应历程中为中间产物，不是催化剂，D项错误；答案选A。
13.D【解析】充电时光辅助电极受光激发产生电子和空穴，空穴作用下NaI转化为，则电极N做阳极，放电时则做正极；电极M充电时做阴极，放电时则做负极。充电过程中，光能最终转化为化学能，故A错误；充电效率与光照产生的空穴量有关，故B错误；据分析可知放电时，电极M为负极，电极反应为，故C错误：放电时N电极做正极，电极反应为，理论上当外电路转移电子，有从M电极室移向N电极室，所以N电极室共增加离子，故D正确：故选D。
14.D【解析】由图可知，25℃，时，pH约为4，则第一步电离平衡常数，故A正确；c点溶液中溶质为NaHA和，且，由电荷守恒可知，，，故，故B正确：未加NaOH溶液时，电离出，抑制水的电离，加入NaOH溶液，酸逐渐被中和为盐，对水的抑制程度减弱，生成的NaHA、能水解，促进水的电离，当酸碱恰好中和为，即d点附近（pH突变），对水的电离促进程度最大，故a、b、c、d四点溶液中水的电离程度：，故C正确；滴定后溶液呈碱性，应选择酚酞作指示剂，故D错误：故选D。
二、非选择题（本题包括4小题，共58分）
15.（共14分，每空2分）
(1)A CD
（2）氟离子半径小于碘离子，氢氟键键能更大，更容易形成，故氟更易夺取铵根离子中的氢生成HF
（3）C 为离子晶体，而为分子晶体
（4）混合型晶体
【解析】（1）硼为5号元素，基态硼原子电子排布为；第二电离能大于第一电离能，为s轨道全满的较稳定结构，故其失去一个电子需要吸收的能量最多；中电子处于激发态，电子跃迁回低能量态会释放能量形成发射光谱。
（2）氟离子半径小于碘离子，氢氟键键能更大，更容易形成，故氟更易夺取铵根离子中的氢生成HF，导致比更易分解。
（3）中镍可以提供空轨道，碳可以提供孤电子对，故配位原子是C；的熔点高于的原因是为离子晶体，而为分子晶体，离子晶体熔点一般高于分子晶体。
（4）六方氮化硼的晶体结构类似石墨晶体，为混合型晶体；根据“均摊法”，晶胞中含个B、4个N，则晶体密度为，则。
16.（共14分，每空2分）
（1）除掉有机物杂质
（2） bc
（3）
（4）生成沉淀，降低钒的利用率
（5）
【解析】含钒废料（主要成分为，还含有、、CuO、有机物杂质）中加入足量粉，并通入足量空气进行焙烧，、发生反应生成、等，并使有机物发生燃烧，生成气体等；加入硫酸进行酸浸，、CuO、、都发生溶解，生成、、、、等；加入适量氨气调节溶液的pH，使、、转化为、、沉淀；过滤后，往滤液中加入适量的，将转化为沉淀；过滤后，往滤液中加入足量的，生成沉淀，煅烧沉淀，从而获得。
（1）“焙烧”的目的之一是将转化为，同时使有机物发生燃烧。
（2）难溶于水，溶于酸后生成、等，则在“酸浸”时（）发生的离子反应方程式为。98%的硫酸中浓度小，不能加快酸浸的速率，a不符合题意；加速搅拌，可增大物质间的接触面积，从而加快反应速率，b符合题意；升高温度，可增大反应物的能量，从而增大反应物间有效碰撞的次数，加快反应速率，c符合题意；固体与液体反应，增大压强不能加快反应速率，d不符合题意；故选bc。
（3）“调pH净化Ⅰ”时，需将、、三种离子去除干净（浓度小于时视为去除干净）。将转化为，需调节pH范围为，将、、三种离子生成沉淀时，浓度的最小值为，所以需调节pH范围为。
（4）从流程图中可以看出，当加入足量的时，生成沉淀，所以“净化Ⅱ”时，若加入过量，可能导致生成沉淀，降低钒的利用率。
（5）若煅烧时隔绝空气，还生成物质A和一种参与大气循环的物质，且A可在该流程中循环使用，则A的化学式为；若煅烧时通入空气，生成两种参与大气循环的物质应为和水蒸气，所以该反应的化学方程式为。
17.（共16分，每空2分）
（1）恒压滴液漏斗 碱石灰或NaOH固体
（2）温度过高，易导致碘升华或盐酸挥发，产率低 不再有黄绿色气体生成
（3）KOH或溶液 降低碘酸钙的溶解度，有利于碘酸钙品体析出
（4）87.15%
【解析】（1）由实验装置图可知，仪器c为恒压滴液漏斗；溶液中的可以和在盐酸作用下发生氧化还原反应，根据得失电子守恒和原子守恒，可知反应的化学方程式为；干燥管d中的试剂是碱石灰或NaOH固体，其作用是吸收尾气中的、HCl、等有毒气体。
（2）步骤Ⅰ中发生反应：，反应物中易升华、盐酸易挥发，反应温度过高，和、HC1反应不充分，所以温度过高，产率低；反应结束后，不再有黄绿色的生成，利用此现象可判断反应完成。
（3）步骤Ⅱ中加入X溶液的目的是调溶液pH，原溶液含有，产物存在，故可选用KOH溶液或溶液；用冰水冷却后需要进行抽滤，故用冰水冷却的目的是降低碘酸钙的溶解度，便于碘酸钙晶体析出。
（4）滴定过程中发生反应：，，。由方程式可得关系式为，则粗产品中的物质的量为，则该样品的纯度为。
18.（共14分，每空2分）
（1）①、HD ②
（2）① 40% ②0.0073
（3）不是 根据线乙可知，a点对应温度下的平衡脱氮率应该更高
【解析】（1）①从图示分析，第一步转化为氢原子和，若有2个氢原子，则可以组成1个，中H为价，与中价H发生归中反应生成和，继续与2分子发生归中反应生成。图中第一步生成的来自，若与发生归中反应，生成HD和。②结合电离出的生成，显酸性的原因是电离出的，而不是自身电离出的，否则应为三元弱酸。中B为杂化，四面体结构中，B的三个，填充3个轨道，还有一个空轨道，即为中的的O的孤对电子填充，则释放出一个，其过程可表示为。
（2）①合成氨反应的热化学方程式为，升高温度，合成氨反应向逆反应方向移动，氨气的质量分数减小，由图可知，温度为时，氨气的质量分数最小，则温度、、中，最大；设M点时氮气的转化率为x，由题意可建立如下三段式：

起（mol） 5 15 0
变（mol）
平（mol）
由平衡体系中氨气的质量分数为40%可得：，解得。
②由三段式数据可知，M点时氮气、氢气和氨气的平衡分压分别为、、，分压平衡常数，由题意可知，反应达到平衡时，，则。
（3）催化剂能改变化学反应速率，但是不能改变平衡的移动方向，由图可知，相同温度下，线乙中与a点对应点的脱氮率高于a点，说明a点对应温度下的平衡脱氮率没有达到最大，说明反应没有达到平衡。