(11分)对于可逆反应:N2 (g) +3H2(g) 2NH3(g) 能量变化如右图,回答下列问题:
(1)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2和△H的变化是:E2 ,△H (填“增大”、“减小”、“不变”)
(2)在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2,充分反应后,放出的热量 (填“<”、“>”或“=”)46.2kJ。
(3)关于该反应的下列说法中,正确的是 。
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S< 0 C.△H<0,△S>0 D.△H<0,△S<0
(4)将一定量的N2和H2放入 1L密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,欲提高合
成氨中H2的转化率,下列措施可行的是 (填字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料气 B.向容器中再充入惰性气体
C.改变反应的催化剂 D.分离出氨
(5)在一定温度、压强和有催化剂存在的条件下将1 mol N2和2.5 mol H2 放入500ml密闭容器中,经过20min达到平衡,平衡后NH3 的浓度为2mol/L,则用N2 表示20min内的平均反应速率为:_____________,该温度下此反应的平衡常数K=___________,H2 的转化率为____________。如果保持温度不变,再向容器中同时充入1.5mol N2和1mol NH3,H2的转化率将______________(填“升高”、“不变”或“降低”)。
高三化学填空题中等难度题
(11分)对于可逆反应:N2 (g) +3H2(g) 2NH3(g) 能量变化如右图,回答下列问题:
(1)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2和△H的变化是:E2 ,△H (填“增大”、“减小”、“不变”)
(2)在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2,充分反应后,放出的热量 (填“<”、“>”或“=”)46.2kJ。
(3)关于该反应的下列说法中,正确的是 。
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S< 0 C.△H<0,△S>0 D.△H<0,△S<0
(4)将一定量的N2和H2放入 1L密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,欲提高合
成氨中H2的转化率,下列措施可行的是 (填字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料气 B.向容器中再充入惰性气体
C.改变反应的催化剂 D.分离出氨
(5)在一定温度、压强和有催化剂存在的条件下将1 mol N2和2.5 mol H2 放入500ml密闭容器中,经过20min达到平衡,平衡后NH3 的浓度为2mol/L,则用N2 表示20min内的平均反应速率为:_____________,该温度下此反应的平衡常数K=___________,H2 的转化率为____________。如果保持温度不变,再向容器中同时充入1.5mol N2和1mol NH3,H2的转化率将______________(填“升高”、“不变”或“降低”)。
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合成氨工业的核心反应是:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=Q kJ·mol-1,能量变化如下图,回答下列问题:
(1)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1________,E2________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2,充分反应后,放出的热量________ 46.2 kJ(填“<”、“>”或“=”)。
(3)关于该反应的下列说法中,正确的是________。
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS>0 D.ΔH<0,ΔS<0
(4)将一定量的N2(g)和H2(g)放入1 L密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,测得N2为0.10 mol,H2为0.30 mol,NH3为0.10 mol。计算该条件下达到平衡时H2转化为NH3的转化率________。若升高温度,K值变化________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)在上述(4)反应条件的密闭容器中,欲提高合成氨中H2的转化率,下列措施可行的是________(填字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料气
B.向容器中再充入惰性气体
C.改变反应的催化剂
D.分离出氨气
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合成氨反应过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 反应体系中加入催化剂,会改变反应的热效应
B. 反应物的总能量低于生成物的总能量
C. 该反应的热化学方程式为3H2(g)+N2(g)2NH3(g)+Q(Q>0)
D. 该反应是吸热反应
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T/K | 303 | 313 | 323 |
NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
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科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
(1)合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ/mol,该反应的能量变化如图所示。
①在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②将0.3 mol N2和0.5 mol H2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得容器内气体压强变为原来的,此时H2的转化率为 ;欲提高该容器中H2的转化率,下列措施可行的是 (填选项字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料气
B.向容器中再充入一定量H2
C.改变反应的催化剂
D.液化生成物分离出氨
(2)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生反应:
2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)
ΔH=+1 530 kJ/mol
又知:H2O(l)H2O(g) ΔH=+44.0 kJ/mol
则2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) ΔH= kJ/mol,该反应的化学平衡常数表达式为K ,控制其他条件不变,增大压强,K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
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合成氨工业的核心反应是:
能量变化如右图,回答下列问题:
(1)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1 ,E2 (填“增大”、“减小”、“不变”)
(2)在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2,充分反应后,放出的热量 (填“<”、“>”或“=”)46.2kJ;
(3)关于该反应的下列说法中,正确的是 。
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S< 0 C.△H<0,△S>0 D.△H<0,△S<0(4)将一定量的N2(g)和H2(g)放入 1L密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,测得N2为0.10mol,H2为0.30mol,NH3为0.10mol。计算该条件下达到平衡时H2转化为NH3的转化率 。若升高温度,K值变化 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)在上述(4)反应条件的密闭容器中,欲提高合成氨中H2的转化率,下列措施可行的是 (填字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料气 B.向容器中再充入惰性气体
C.改变反应的催化剂 D.分离出氨
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(l4分)向2L固定容积的密闭容器中加入一定量的NH3,H2和N2三种气体。一定条件下发生反应2NH3 N2+3H2,各物质浓度随时间变化如图1所示。图2为t时刻后改变容器中条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且两个阶段各改变一种不同的条件。
(1)能证明反应达到平衡状态的是________(填标号,下同)。
A.容器内压强不再发生变化 B. N2的体积分数不再发生变化
C. 容器内气体质量不再发生变化 D. 容器内气体密度不再发生变化
(2)若tl=15 s,则t0-t1阶段以H2浓度变化表示的反应速率为________ 。
(3)t3-t4阶段改变的条件为 ________。
(4)上述反应的平衡常数K=________(保留两位小数);向容器中再通入1.4molNH3、0.8 molH2,平衡________移动(填“向右”、“向左”或“不移动”)。
(5)25OC时,将a mol·L-1的氨水与0.1 mol·L-1的盐酸等体积混合。
①当溶液中离子浓度关系满足c(NH4+)<c(Cl-)时,则反应的情况可能为 ________
a.盐酸不足,氨水剩余 b. 氨水与盐酸恰好完全反应 c.盐酸过量
②当溶液中c(NH4+)=c(Cl-)时,用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= ________。
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氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和防建设中都有广泛的应用.请回答下列问题:
(1)氨气可由N2和H2反应制取,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)反应过程的能量变化如图所示:已知1molN2分子中的化学键断裂时需要吸收942kJ的能量;1molH2分子中的化学键断裂时需要吸收436kJ的能量;形成1molN﹣H键时释放390.8kJ的能量.
①图中E的大小对该反应热有无影响?____________________________.该反应需要用铁触媒作催化剂,加铁触媒会使图中B点升高还是降低?______________________,理由_________________.
②图中△H=___kJ/mol.
③如果反应速率v(H2)为0.15mol/(L•min),则v(N2)=_____________mol/(L•min),v(NH3)=_________________________________________.
(2)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气.
已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) △H=﹣19.5kJ•mol﹣1
N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=﹣534.2kJ•mol﹣1
请写出肼和 N2O4反应的热化学反应方程式_______________________ .
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