合成氨对人类的生存和发展有着重要意义,1909年哈伯在实验室中首次利用氨气和氢气反应合成氨,实现了人工固氮,化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol。
(1)合成氨在农业和国防中有很重要的意义,在实际工业生产中常采用下列措施,可以用勒夏特列原理解释的是 BDBD(选填字母代号)。
A.用铁触媒加快化学反应速率
B.采用较高压强(20MPa~50MPa)
C.采用较高温度(400℃~500℃)
D.将生成的氨及时从体系中分离出来
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变氢气起始的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2的起始物质的量)。
①图象中T2和T1,的关系是T2<<T1(填“>”“<”或“=”)。
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是 cc(填字母代号)。
(3)恒温下,向一个4L的密闭容器中充入5.2mol H2和2mol N2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
c(NH3)/(mol•L-1) | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
K=
c
2
(
N
H
3
)
c
(
N
2
)
•
c
3
(
H
2
)
K=
,若维持容器容积不变,温度不变,往原平衡体系中加入H2、N2和NH3各4mol,化学平衡将向 c
2
(
N
H
3
)
c
(
N
2
)
•
c
3
(
H
2
)
逆
逆
(填“正”或“逆”)反应方向移动;②平衡时氨气的转化率为
20%
20%
,反应放出的热量为 36.96
36.96
kJ。③研究表明,合成氨的速率与相关物质的浓度关系为v=
kc
(
N
2
)
c
(
H
2
)
3
2
c
(
N
H
3
)
-
1
AC
AC
(填字母)。A.升高温度,k值增大
B.若容器内混合气体的密度不变,则反应达到平衡状态
C.将原容器中的NH3及时分离出来可使v增大
D.合成氨达到平衡后,增大c(N2)可使正反应速率在达到新平衡的过程中始终增大
【答案】BD;<;c;K=;逆;20%;36.96;AC
c
2
(
N
H
3
)
c
(
N
2
)
•
c
3
(
H
2
)
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:15引用:1难度:0.5
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①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
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