运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义,请完成下列探究。
(1)生成氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。C(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g)ΔH=+131.3kJ⋅mol-1,ΔS=+133.7J⋅mol-1⋅K-1,该反应在低温下 不能不能(“能”或“不能”)自发进行。
(2)已知在400℃时,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g )的Kt=0.5。相关化学键键能数据为
化学键 | N≡N | H-H | N-H |
键能E(kJ⋅mol-1) | 946 | 436 | 390.8 |
①在400℃时,2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g的K2=
2
2
(填数值),ΔH=+90.8kJ/mol
+90.8kJ/mol
。②400℃时,在1L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为4mol、2mol、4mol,则此时反应v正(N2)
=
=
v逆(N2)(填“>”“<”“=”或“不能确定”)。③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则合成氨反应的平衡
向右
向右
(填“向左”“向右”或“不”)移动;使用催化剂 不改变
不改变
(填“增大”“减小”或“不改变”)反应的ΔH。(3)氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术,其原理为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g ),在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始时N2、H2分别为0.1mol、0.3mol时,平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如图所示。
①其中,p1、p2和p3由大到小的顺序是
p1>p2>p3
p1>p2>p3
。②若在250℃、p1为105Pa的条件下,反应达到平衡,此时B点N2的分压p(N2)为
8.3×103
8.3×103
Pa(分压=总压×物质的量分数,保留一位小数)。【答案】不能;2;+90.8kJ/mol;=;向右;不改变;p1>p2>p3;8.3×103
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:46引用:3难度:0.4
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1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
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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
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
(4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5 -
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发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6 -
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(1)此时A的浓度c(A)=
(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3