某校化学兴趣小组,在实验室里模拟用N2和H2合成氨,反应的化学方程式为N2+3H2 2NH3。现用未经干燥的N2和H2按体积比V(N2)∶V(H2)=1∶3充分混合后,按如图所示的装置进行有关实验。
请回答下列问题:
(1)装置①中浓硫酸的作用是________ 。
(2)若用装置②收集反应生成的气体,A应连接装置中的________(填“B”或“C”);
(3)收集满气体后,再用装置③进行实验,当烧瓶中的液面逐渐上升,溶液呈________色。
(4)实验结束时,溶液几乎充满了烧瓶,则溶液的物质的量浓度为________mol/L(气体为标准状况下的体积)
高二化学实验题中等难度题
某校化学兴趣小组,在实验室里模拟用N2和H2合成氨,反应的化学方程式为N2+3H2 2NH3。现用未经干燥的N2和H2按体积比V(N2)∶V(H2)=1∶3充分混合后,按如图所示的装置进行有关实验。
请回答下列问题:
(1)装置①中浓硫酸的作用是________ 。
(2)若用装置②收集反应生成的气体,A应连接装置中的________(填“B”或“C”);
(3)收集满气体后,再用装置③进行实验,当烧瓶中的液面逐渐上升,溶液呈________色。
(4)实验结束时,溶液几乎充满了烧瓶,则溶液的物质的量浓度为________mol/L(气体为标准状况下的体积)
高二化学实验题中等难度题查看答案及解析
化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用。
(1)某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究,反应的方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。在1L蜜闭容器中加入0.1molN2和0.3molH2,实验①、②、③中c(N2)随时间(t)的变化如图所示:
实验②从初始到平衡的过程中,该反应的平均反应速率v(NH3)=___;与实验①相比,实验②和实验③所改变的实验条件分别为下列选项中的___(填字母编号)。
a.增大压强 b.减小压强 c.升高温度 d.降低温度 e.使用催化剂
(2)800K时向下列起始体积相同的密闭容器中充入2molN2、3molH2,甲容器在反应过程中保持压强不变,乙容器保持体积不变,丙是绝热容器,三容器各自建立化学平衡。
①达到平衡时,平衡常数K甲___K乙___K丙(填“>”“<“或“=”)。
②达到平衡时N2的浓度c(N2)甲___c(N2)乙,c(N2)乙___c(N2)丙(填“>”<”或“=”)
③对甲、乙、丙三容器的描述,以下说法正确的是___。
A.乙容器气体密度不再变化时,说明此反应已达到平衡状态
B.在甲中充入稀有气体He,化学反应速率加快
C.向甲容器中充入氨气,正向速率减小,逆向速率增大
D.丙容器温度不再变化时说明已达到平衡状态
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用。
(1)某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究,反应的方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。在1 L 密闭容器中加入0.1 mol N2和0.3 mol H2,实验①、②、③中c(N2)随时间(t)的变化如图所示:
实验②从初始到平衡的过程中,该反应的平均反应速率v(NH3)=____________;与实验①相比,实验②和实验③所改变的实验条件分别为下列选项中的________、________(填字母编号)。
a.增大压强 b.减小压强 c.升高温度 d.降低温度 e.使用催化剂
(2)800 K时向下列起始体积相同的密闭容器中充入2 mol N2、3 mol H2,甲容器在反应过程中保持温度压强不变,乙容器保持温度体积不变,丙容器是绝热容器保持体积不变,三容器各自建立化学平衡。
①达到平衡时,平衡常数K甲________K乙________K丙(填“>”“<”或“=”)。
②达到平衡时N2的浓度c(N2)甲________c(N2)乙,c(N2)乙________c(N2)丙(填“>”“<”或“=”)。
③对甲、乙、丙三容器的描述,以下说法正确的是____________。
A.甲容器气体密度不再变化时,说明此反应已达到平衡状态 |
B.在乙中充入稀有气体He,化学反应速率加快 |
C.丙容器温度不再变化时说明已达平衡状态 |
D.向丙容器中充入氨气,正向速率减小,逆向速率增大 |
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用。
(1)某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究,反应的方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。在lL密闭容器中加入0.1 mol N2和0.3mol H2,实验①、②、③中c(N2)随时间(t)的变化如下图所示:
实验②从初始到平衡的过程中,该反应的平均反应速率v(NH3)=_______________;与实验①相比,实验②和实验③所改变的实验条件分别为下列选项中的______________、_____________(填字母编号)。
A增大压强 B减小压强 C升高温度 D降低温度 E使用催化剂
(2)已知NO2与N2O4可以相互转化:2NO2(g) N2O4(g)。
T℃时,将0.40 mol NO2气体充入容积为2L的密闭容器中,达到平衡后,测得容器中c(N2O4)=0.05 mol/L,则该反应的平衡常数K=_______________;
高二化学填空题困难题查看答案及解析
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氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮。
(1)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数表达式为__。
(2)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是__。
序号 | 化学反应 | K(298K)的数值 |
① | N2(g)+O2(g)2NO(g) | 5×10-31 |
② | N2(g)+3H2(g)2NH3(g) | 4.1×106 |
(3)某实验室在三个不同条件的密闭容器中,分别加入浓度均为c(N2)=0.100mol/L,c(H2)=0.300mol/L的反应物进行合成氨反应,N2的浓度随时间的变化如图①、②、③曲线所示。
实验②平衡时H2的转化率为__。
据图所示,②、③两装置中各有一个条件与①不同。请指出,并说明判断的理由。
②条件:___理由:___。
③条件:___理由:___。
高二化学解答题简单题查看答案及解析
氨气是一种重要的化工产品,是生产铵盐、尿素等的原料.工业合成氨的反应如下:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol。
(1)实验室中常用来制备氨气的化学方程式为 。
(2)已知H2(g)的燃烧热为285.8kJ•mol-1,写出NH3(g)在纯氧中燃烧生成无毒、无害物质的热化学方程式 _。
(3)25℃时,将a mol (NH4)2SO4溶于水,向该溶液中滴加V L稀氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将__________________(填“正向”、“不”或“逆向”)移动,所滴加稀氨水的物质的量浓度为_____________mol•L-1(25℃时,NH3•H2O的电离平衡常数Kb≈2×10-5)。
(4)工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO(NH2)2 ]:CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)△H<0,t℃时,向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10mol CO2和0.40mol NH3,70min开始达到平衡。反应中CO2(g)的物质的量随时间变化如下表所示:
时间/min | 0 | 30 | 70 | 80 | 100 |
n(CO2)/mol | 0.10 | 0.060 | 0.040 | 0.040 | 0.040 |
①20min时v正(CO2)_________80min时v逆(H2O)(填“>”、“=”或“<”)。在t℃时,该反应的平衡常数K= 。
②在100min时,保持其它条件不变,再向容器中充入0.050mol CO2和0.20mol NH3,重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将_________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
③根据表中数据在图甲中绘制出在t℃下NH3的转化率随时间变化的图象;保持其它条件不变,则(t+10)℃下正确的图象可能是 (填图甲中的“A”或“B”)。
④图乙所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为______ ,若两极共收集到气体22.4L(标况),则消耗的尿素为______g(忽略气体的溶解)。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
氨是化学实验室及化工生产中的重要物质,应用广泛。N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/mol
(1)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应,起始投料时各物质浓度如下表:
N2 | H2 | NH3 | |
投料Ⅰ | 1.0 mol/L | 3.0 mol /L | 0 |
投料Ⅱ | 0.5 mol/L | 1.5 mol/L | 1.0 mol/L |
①按投料Ⅰ进行反应,测得达到化学平衡状态时H2的转化率为40%,则该温度下合成氨反应的平衡常数表达式为_____________。
②按投料Ⅱ进行反应,起始时反应进行的方向为________(填“正向”或“逆向”)。
③若升高温度,则合成氨反应的化学平衡常数________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,合成氨反应中H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
ⅰ X代表的物理量是______。
ⅱ 判断L1、L2的大小关系,并简述理由:______。
(3)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如下:
① 电极b上发生的是______反应(填“氧化”或“还原”)
② 写出电极a的电极反应式:_________。
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氨是化学实验室及化工生产中的重要物质,应用广泛。N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/mol
(1)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应,起始投料时各物质浓度如下表:
N2 | H2 | NH3 | |
投料Ⅰ | 1.0 mol/L | 3.0 mol /L | 0 |
投料Ⅱ | 0.5 mol/L | 1.5 mol/L | 1.0 mol/L |
①按投料Ⅰ进行反应,测得达到化学平衡状态时H2的转化率为40%,则该温度下合成氨反应的平衡常数表达式为_____________。
②按投料Ⅱ进行反应,起始时反应进行的方向为________(填“正向”或“逆向”)。
③若升高温度,则合成氨反应的化学平衡常数________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,合成氨反应中H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
ⅰ X代表的物理量是______。
ⅱ 判断L1、L2的大小关系,并简述理由:______。
(3)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如下:
① 电极b上发生的是______反应(填“氧化”或“还原”)
② 写出电极a的电极反应式:_________。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
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氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮。
(1)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数表达式为_____。
(2)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是______。
序号 | 化学反应 | K(298K)的数值 |
① | N2(g)+O2(g)2NO(g) | 5×10-31 |
② | N2(g)+3H2(g)2NH3(g) | 4.1×106 |
(3)对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在一定条件下氨的平衡含量如下表。
温度/℃ | 压强/MPa | 氨的平衡含量 |
200 | 10 | 81.5% |
550 | 10 | 8.25% |
①该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应。
②哈伯选用的条件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,可能的原因是______。
(4)一定温度下,在容积恒定的密闭容器中充入1mol氮气和3mol氢气,一段时间后达化学平衡状态。若保持其他条件不变,向上述平衡体系中再充入1mol氮气和3mol氢气,氮气的平衡转化率______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)尽管哈伯的合成氨法被评为“20世纪科学领域中最辉煌的成就”之一,但仍存在耗能高、产率低等问题。因此,科学家在持续探索,寻求合成氨的新路径。如图为电解法合成氨的原理示意图,阴极的电极反应式为______。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
已知一定温度下合成氨的化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=-92.4 kJ/mol,在恒温、恒压的密闭容器中进行如下实验:①通入1mol N2和3 mol H2,达平衡时放出热量为Q1,②通入2mol N2和6mol H2,达平衡时放出热量为Q2,则下列关系正确的是
A. Q2=2Q1
B. Q1<0.5Q2
C. Q1=Q2<184.8 kJ
D. Q1=Q2<92.4 kJ
高二化学单选题中等难度题查看答案及解析