題目列表(包括答案和解析)
氨在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。在壓強為30MPa時,合成氨平衡混合氣體中NH3的體積分數(shù)如下:
溫度/°C |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
氨含量/% |
89.9 |
71.0 |
47.0 |
26.4 |
13.8 |
請回答:
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),結(jié)合化學平衡移動原理,說明合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)的原因是 。
(2)根據(jù)-4,合成氨的熱化學方程式是 。
(3)在一定溫度下,將2molN2和6molH2通入到體積為1L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)
N2+3H2 2NH3,2min達到平衡狀態(tài)時,H2轉(zhuǎn)化率是50%,則用H2表示該反應(yīng)的平均速率v(H2)= ;該溫度下的平衡常數(shù)K= (用分數(shù)表示);俗使K增大,可以采取的措施是 。
(4)從化學平衡移動的角度分析,提高H2轉(zhuǎn)化率可以采取的措施是 (選填序號字母)
a.及時分離出NH3 b.升高溫度
c.增大壓強 d.使用催化劑
人工固氮是指將氮元素由游離態(tài)轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的過程。
I.最近一些科學家研究采用高質(zhì)子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)實驗氮的固定一電解法合成氨,大大提高了氮氣和氫氣的轉(zhuǎn)化率。總反應(yīng)式為:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),則在電解法合成氨的過程中,應(yīng)將H2不斷地通入_________極(填“陰”或“陽”) ;向另一電極通入N2,該電極的反應(yīng)式為__________________________。
II.據(jù)報道,在一定條件下,N2在摻有少量氧化鐵的二氧化鈦催化劑表面能與水發(fā)生反應(yīng),主要產(chǎn)物為NH3,相應(yīng)的反應(yīng)方程式為:2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) △H=Q。
(1)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為_______________。
(2)取五份等體積N2和H2O的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1:3),分別加入體積相同的恒容密閉容器中,在溫度不相同的情況下發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)相同時間后,測得氮氣的體積分數(shù)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖所示,則上述反應(yīng)的Q________0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)若上述反應(yīng)在有催化劑的情況下發(fā)生,則下圖所示的a、b、c、d四條曲線中,能表示反應(yīng)體系能量變化的是_______(選填字母代號),圖中△H的絕對值為1530kJ·mol-1。
III.目前工業(yè)合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-93.0kJ/mol。
回答下列問題:
(1)結(jié)合II中的數(shù)據(jù),則O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)的△H=______________。
(2)在一定溫度下,將1molN2和3mol H2混合置于體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),達到平衡狀態(tài)時,測得氣體總物質(zhì)的量為2.8mol。
①達平衡時,H2的轉(zhuǎn)化率α1=______________。
②在相同條件下,若起始時只將NH3置于該容器中,達到平衡狀態(tài)時NH3的轉(zhuǎn)化率為α2,當α1+α2=1時,則起始時NH3的物質(zhì)的量n(NH3)=_____________mol。
A.1.2 mol B.1.5 mol C.1.8 mol D.2.5 mol
在一定溫度下,將2molN2和6molH2充入固定容積的密閉容器中,發(fā)生
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),達到化學平衡后,若保持溫度不變,令a、b、c分別為N2、H2、NH3的物質(zhì)的量,重新建立平衡,混合物中個物質(zhì)的量仍和上述平衡相同,填空
(1)若a=0,b=0,則c="——— "
⑵、若a=1, c =2,則 b =————
⑶、若a、 b 、 c取值必須滿足的一般條件為(用兩個式子表示,一個只含a和c,一個只含b和c )————————、 ————————。
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