合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。按要求回答下列问题。
(1)在1.01×105Pa、250℃时,将1mol N2和1mol H2加入aL刚性容器中充分反应,测得NH3体积分数为0.04;其他条件不变,温度升高至450℃,测得NH3体积分数为0.025,由此判断合成氨反应为 放热放热(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)已知:合成氨中断开1mol H—H键、1mol N—H键、1mol N≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ。
写出合成氨反应的热化学方程式:N2(g)+3H2(g)⇒2NH3(g)ΔH=-92kJ/molN2(g)+3H2(g)⇒2NH3(g)ΔH=-92kJ/mol。
(3)从如下两个角度分别选择适宜合成氨反应的条件,填下表空白:
对合成氨反应的影响 | 影响因素 | ||
浓度 | 温度 | 压强 | |
增大反应速率 |
增大反应物的浓度 增大反应物的浓度
|
升高温度 升高温度
|
增大压强 |
提高平衡混合物中氨的含量 | 降低生成物浓度 | 降低温度 |
增大压强 增大压强
|
此温度下铁触媒催化活性高,确保反应速率快
此温度下铁触媒催化活性高,确保反应速率快
。t/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K2 | 0.5 |
①比较大小:K1
>
>
K2(填写“>”“=”或“<”)。②400℃时,推知反应2NH3(g)⇌3N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数的值为
2
2
。③300℃时,当测得N2、H2和NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol时,此时合成氨反应的v(H2)正
>
>
v(H2)逆(填写“>”“=”或“<”)【答案】放热;N2(g)+3H2(g)⇒2NH3(g)ΔH=-92kJ/mol;增大反应物的浓度;升高温度;增大压强;此温度下铁触媒催化活性高,确保反应速率快;>;2;>
【解答】
【点评】
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发布:2024/10/11 5:0:1组卷:17引用:1难度:0.5
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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
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。
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 -
3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
(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