(1)工业合成氨反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)非常重要,氨在工农业生产中应用广泛。已知:键能是1mol化学键完全断裂形成气态原子所需要吸收的能量,数值如表格所示。结合合成氨反应过程中的能量变化图,求x=945.8945.8。

化学键 | H-H | N-H | N≡N |
键能/(kJ•mol-1) | 436 | 391 | x |
①单位时间内生成nmolN2的同时,生成3nmolH2
②单位时间内生成v正(N2)=2v逆(NH3)
③N2、H2和NH3的物质的量浓度之比为1:3:2
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的压强不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
可说明该反应达到化学平衡状态的是
⑤⑥
⑤⑥
(填序号);若10min时测得氢气浓度为1.2mol/L,则用氨气表示的10min内化学反应速率为 0.02mol/(L•min)
0.02mol/(L•min)
;10min时的体系总压强与初始时的总压强之比 9:10
9:10
。(3)工业合成氨过程中,按一定投料比将原料气置于反应容器中,测得在不同温度和压强下达到化学平衡状态时的氨的平衡含量(%)如表格所示:
压强(MPa)氨的平衡含量(%) 温度(摄氏度) |
0.1 | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 |
200 | 15.3 | 81.5 | 86.4 | 89.9 | 95.4 | 98.8 |
300 | 2.2 | 52.0 | 64.2 | 71.0 | 84.2 | 92.6 |
400 | 0.4 | 25.1 | 38.2 | 47.0 | 65.2 | 79.8 |
500 | 0.1 | 10.6 | 19.1 | 26.4 | 42.2 | 57.5 |
600 | 0.05 | 4.5 | 9.1 | 13.8 | 23.1 | 31.4 |
由表可知,保持P不变,T越低,氨的平衡含量越高;但T太低,反应速率小,不利于生产
由表可知,保持P不变,T越低,氨的平衡含量越高;但T太低,反应速率小,不利于生产
;②压强:由表可知,保持T不变,P越大,氨的平衡含量越高;但P太大,对动力和设备要求太高
由表可知,保持T不变,P越大,氨的平衡含量越高;但P太大,对动力和设备要求太高
。(4)N2H4,可视为NH3分子中的H被-NH2取代的产物。N2H4-空气燃料电池是一种高效低污染的新型电池,其结构如图所示。通入N2H4(肼)的一极的电极反应式为
N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
。
【答案】945.8;⑤⑥;0.02mol/(L•min);9:10;由表可知,保持P不变,T越低,氨的平衡含量越高;但T太低,反应速率小,不利于生产;由表可知,保持T不变,P越大,氨的平衡含量越高;但P太大,对动力和设备要求太高;N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:72引用:1难度:0.6
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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
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