工业上合成氨的热反应方程式如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92 kJ/mol
(1)若已知破坏1mol键、H—H键键分别需吸收的能量为946 kJ、436 kJ,则断开1molN—H需吸收的能量为________kJ。
(2)在恒温恒压的条件下,将2mol N2和6molH2通入一容积可变的容器中反应,达到平衡后气体的体积为反应前的75%,则该过程释放的能量为________kJ,氮气的转化率为________,平衡后氨气占混合气体的体积分数为。
(3)若将1mol N2和1molH2通入两个相同体积的密闭容器甲和乙中,甲容器保持温度和体积不变,乙容器保持温度和压强不变,经过一段时间后,两容器均达到平衡状态。
①建立平衡所需的时间:甲________乙(填“>”,“<”或“=”)
②达到平衡后氨气的体积分数:甲________乙(填“>”,“<”或“=”)
高二化学填空题中等难度题
工业上合成氨的热反应方程式如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92 kJ/mol
(1)若已知破坏1mol键、H—H键键分别需吸收的能量为946 kJ、436 kJ,则断开1molN—H需吸收的能量为________kJ。
(2)在恒温恒压的条件下,将2mol N2和6molH2通入一容积可变的容器中反应,达到平衡后气体的体积为反应前的75%,则该过程释放的能量为________kJ,氮气的转化率为________,平衡后氨气占混合气体的体积分数为。
(3)若将1mol N2和1molH2通入两个相同体积的密闭容器甲和乙中,甲容器保持温度和体积不变,乙容器保持温度和压强不变,经过一段时间后,两容器均达到平衡状态。
①建立平衡所需的时间:甲________乙(填“>”,“<”或“=”)
②达到平衡后氨气的体积分数:甲________乙(填“>”,“<”或“=”)
高二化学填空题中等难度题查看答案及解析
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)。
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合成氨是人工固氮最重要的途径,反应的热化学方程式如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1。
(1)工业上有利于提高合成氨产率的条件有___。
A.低温 B.高温 C.低压 D.高压 E.催化剂
(2)关于合成氨的说法,正确的是__。
A.合成氨反应的ΔH和ΔS都小于零
B.控制在773K下反应,目的是加快反应速率和提高平衡转化率
C.将NH3液化后移去,利于反应速率提高和平衡正向移动
D.原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和事故发生
(3)若N2、H2的初始投入量分别为0.1mol、0.3mol,在恒容容器中反应,平衡后混合物中氨的体积分数(ψ)与温度、压强的关系如图所示。
①比较p2、p3的大小:p2__p3(填“>”“<”或“=”),其原因是__。
②比较平衡时A、B点对应的化学反应速率:VA(N2)__VB(N2)(填“>”“<”或“=”)。
③若起始压强为1×108Pa,则平衡时B点的压强为___Pa。
(4)科学家发现,以H2O和N2为原料,熔融NaOH-KOH为电解质,纳米Fe2O3作催化剂,在250℃和常压下可实现电化学合成氨,阴极区发生的变化可按两步进行。已知第一步的反应为:Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-,则第二步的反应方程式为___。
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工业上合成氨反应的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是( )
A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1
B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=2(b-a) kJ·mol-1
C. N2(g)+H2(g)=NH3(l) ΔH=(b+c-a) kJ·mol-1
D. N2(g)+H2(g)=NH3(g) ΔH=(a+b) kJ·mol-1
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工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H=-92.2kJ/mol;其部分工艺流程如下:
反应体系中各组分的部分性质见下表:
气体 | 氮气 | 氢气 | 氨 |
熔点(℃) | -210.01 | -252.77 | -77.74 |
沸点(℃) | -195.79 | -259.23 | -33.42 |
回答下列问题:
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:K= 。随着温度升高,
K值 (填增大、减小、不变)。
(2)平衡常数K值越大,表明 (填序号)。
A.N2的转化率越高 B.NH3的产率越大
C.原料中N2的含量越高 D.化学反应速率越快
(3)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程。即反应后通过把混合气体的温度降低到使分离出来;继续循环的气体是。
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气体 | 氮气 | 氢气 | 氨 |
熔点(℃) | -210.01 | -252.77 | -77.74 |
沸点(℃) | -195.79 | -259.23 | -33.42 |
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合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
一种工业合成氨的简易流程图如下:
(1)在密闭容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是 。升高平衡体系的温度(保持体积不变),该反应 (填“逆向移动”正向移动”或“不移动”) 。
(2)氨水、氯水中均存在多种微粒和多个平衡,请写出氯水中存在的一个化学平衡反应的离子方程式 。
(3)步骤Ⅱ中制氢气原理如下:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1
对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的措施是___________。
a.升高温度 b.增大压强
c.加入催化剂 d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若2 mol CO和H2的混合气体(H2的体积分数为80%)与H2O反应,得到2.28mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为_____________。
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合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1一种工业合成氨的简易流程图如下:
(1)在密闭容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应),当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是 。升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量 (填“变大”、“变小”或“不变”) 。
(2)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式: _________________。
(3)步骤Ⅱ中制氢气原理如下:
①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1
对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的措施是________。
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度
c.加入催化剂 d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若a mol CO和H2的混合气体(H2的体积分数为80%)与H2O反应,得到1.14a mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为__________________。
上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)______。
简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法: 。
高二化学简答题极难题查看答案及解析
工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H=﹣92.44kJ/mol;回答下列问题:
①写出该反应的化学平衡常数表达式:K= .随着温度的升高,K值 。(填增大、减小、不变).
②平衡常数K值越大,表明 (填序号).
A.N2的转化率越高 B.NH3的产率越大
C.原料中N2的含量越高 D.化学反应速率越快
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(14分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
一种工业合成氨的简易流程图如下:
(1)在密闭容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是 。升高平衡体系的温度(保持体积不变), 混合气体的平均相对分子质量 。(填“变大”“变小”或“不变”)
(2)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:___________________________。
(3)步骤Ⅱ中制氢气原理如下:
①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1
对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的措施是_____。
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度
c.加入催化剂 d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若a mol CO和H2的混合气体(H2的体积分数为80%)与H2O反应,得到1.14a mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为_____________。上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)__________。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:_____________________________________。
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