氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础,其原理为:N2(g)+3H2(g) ⇋ 2NH3(g)
(1)下表列出了相关化学键的键能,已知H2(g)和N2(g)完全反应生成1mol NH3(g)时放出46kJ的热量,则表中a的数值为___________;
化学键 | H—H | N—H | N≡N |
键能kJ/mol | a | 391 | 946 |
(2)在合成氨反应中,一段时间后,NH3的浓度增加了0.9mol/L。用N2表示其反应速率为0.15 mol·L-1·s-1,则所经过的时间为________;
(3)在一个绝热、容积不变的密闭容器中发生此可逆反应。下列各项能说明该反应已经达到平衡状态的是_________。
A.容器内气体密度保持不变
B.容器内温度不再变化
C.断裂1mol N≡N键的同时,断裂6 mol N—H键
D.反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比1︰3︰2
(4)在一个起始容积为1L的密闭容器内充入1molN2和3molH2进行该反应,保持恒温、恒压,当反应达到平衡时,NH3的体积分数为40 %。则反应达到平衡时,容器的容积为_______L。
(5)以N2和H2为反应物、溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制成能固氮的新型燃料电池,原理如下图所示。b电极为______极,A溶液中所含溶质为_____,a极电极反应方程式为________。
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氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础,其原理为:N2(g)+3H2(g) ⇋ 2NH3(g)
(1)下表列出了相关化学键的键能,已知H2(g)和N2(g)完全反应生成1mol NH3(g)时放出46kJ的热量,则表中a的数值为___________;
化学键 | H—H | N—H | N≡N |
键能kJ/mol | a | 391 | 946 |
(2)在合成氨反应中,一段时间后,NH3的浓度增加了0.9mol/L。用N2表示其反应速率为0.15 mol·L-1·s-1,则所经过的时间为________;
(3)在一个绝热、容积不变的密闭容器中发生此可逆反应。下列各项能说明该反应已经达到平衡状态的是_________。
A.容器内气体密度保持不变
B.容器内温度不再变化
C.断裂1mol N≡N键的同时,断裂6 mol N—H键
D.反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比1︰3︰2
(4)在一个起始容积为1L的密闭容器内充入1molN2和3molH2进行该反应,保持恒温、恒压,当反应达到平衡时,NH3的体积分数为40 %。则反应达到平衡时,容器的容积为_______L。
(5)以N2和H2为反应物、溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制成能固氮的新型燃料电池,原理如下图所示。b电极为______极,A溶液中所含溶质为_____,a极电极反应方程式为________。
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随着世界粮食需求量的增长,农业对化学肥料的需求量越来越大,其中氮肥是需求量最大的一种化肥。而氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础,其原理为:N2+3H22NH3
(1)在N2+3H22NH3的反应中,一段时间后,NH3的浓度增加了0.9 mol·L-1。用N2表示其反应速率为0.15 mol·L-1·s-1,则所经过的时间为 ;
A.2 s B.3 s C.4 s D.6 s
(2)下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率,其中反应最快的是 ;
A.v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1
B.v(N2)=0.1 mol·L-1·min-1
C.v(NH3)=0.15 mol·L-1·min-1
D.v(N2)=0.002mol·L-1·min-1
(3)在一个绝热、容积不变的密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下列各项能说明该反应已经达到平衡状态的是 。
A.容器内气体密度保持不变
B.容器内温度不再变化
C.断裂3 mol H-H键的同时,断裂6 mol N—H键
D.反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比1︰3︰2
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(5分)随着世界粮食需求量的增长,农业对化学肥料的需求量越来越大,其中氮肥是需求量最大的一种化肥。而氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础,其原理为:N2+3H22NH3
(1)在N2+3H22NH3的反应中,一段时间后,NH3的浓度增加了0.9mol·L-1。用N2表示其反应速率为0.15 mol·L-1·s-1,则所经过的时间为________;
A.2 s B.3 s C.4 s D.6 s
(2)下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率,其中反应最快的是 ________;
A.v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1 B.v(N2)=0.1 mol·L-1·min-1
C.v(NH3)=0.15 mol·L-1·min-1 D.v(N2)=0.002mol·L-1·min-1
(3)在一个绝热、容积不变的密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下列各项能说明该反应已经达到平衡状态的是 ________。
A.容器内气体密度保持不变
B.容器内温度不再变化
C.断裂1mol N≡N键的同时,断裂6 mol N—H键
D.反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比1︰3︰2
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(6分)随着世界粮食需求量的增长,农业对化学肥料的需求量越来越大,其中氮肥是需求量最大的一种化肥。而氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础,其原理为:N2+3H22NH3
(1)在N2+3H22NH3的反应中,一段时间后,NH3的浓度增加了0.9mol·L-1。用N2表示其反应速率为0.15 mol·L-1·s-1,则所经过的时间为________;
A.2 s B.3 s C.4 s D.6 s
(2)下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率,其中反应最快的是 ________;
A.v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1 B.v(N2)=0.1 mol·L-1·min-1
C.v(NH3)=0.15 mol·L-1·min- D.v(N2)=0.002mol·L-1·min-1
(3)在一个绝热、容积不变的密闭容器中发生可逆反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下列各项能说明该反应已经达到平衡状态的是 ________。
A.容器内气体密度保持不变
B.容器内温度不再变化
C.断裂1mol N≡N键的同时,断裂6 mol N—H键
D.反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比1︰3︰2
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(16分)(1)氨在国民经济中占有重要地位。
工业合成氨的反应原理为:N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g) △H=―92.4 kJ·mol-1。
①若起始时向容器内放入2mol N2和6mol H2,达平衡后放出的热量为Q,则Q 184.8 kJ(填“>”、“<”或“=”)。
②已知:
1mol N—H键断裂吸收的能量为 kJ。
③某温度下,把10 mol N2与28 mol H2置于容积为10 L的密闭容器内,10 min时反应达到平衡状态,测得氮气的平衡转化率为60%,则10 min内该反应的平均速率v(H2)= mol·L-1·min-1,该温度下反应的平衡常数K = 。欲增大氮气的平衡转化率,可采取的措施有 (写一种措施即可)。
(2)某课外小组用下图所示装置对电解原理进行实验探究。用下图所示装置进行实验。实验过程中,两极均有气体产生,Y极区产生氧气,同时Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料发现,高铁酸根(FeO42-)在溶液中呈紫红色。
① 电解过程中,X极区溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。
② 电解过程中,Y极发生的两个电极反应为Fe-6e-+8OH-== FeO42-+4H2O和 。
③ 若在X极收集到672 mL气体,在Y极收集到168 mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少 g。
④在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为:2K2FeO4 + 3Zn == Fe2O3 +ZnO +2K2ZnO2,该电池正极发生的反应的电极反应式为 。
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在甲、乙、丙三个不同密闭容器中按不同方式投料,一定条件下发生反应(起始温度和起始体积相同):N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,相关数据如下表所示:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
相关条件 | 恒温恒容 | 绝热恒容 | 恒温恒压 |
反应物投料 | 1mol N2、3mol H2 | 2mol NH3 | 2mol NH3 |
平衡时容器体积 | V(甲) | V(乙) | V(丙) |
反应的平衡常数K | K(甲) | K(乙) | K(丙) |
平衡时NH3的浓度c/mol·L-1 | c(甲) | c(乙) | c(丙) |
平衡时NH3的反应速率 v/mol·L-1·min-1 | v(甲) | v(乙) | v(丙) |
下列说法正确的是( )
A.V(甲)>V(丙) B.K(乙)<K(丙) C.c(乙)>c(甲) D.v(甲)=v(丙)
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科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。目前合成氨技术原理为:
N2(g) + 3H2(g)2NH3(g);△H=—92.4kJ·mol—1。在673K,30MPa下,上述合成氨反应中n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到化学平衡状态
C.点d和点e处的n(N2)不相同
D.点e反应达到化学平衡状态,反应停止
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(12分)氨是重要的氮肥,合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。回答下列问题:在500℃、20 MPa时,将N2、H2置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应,反应过程中各种物质的物质的量随时间的变化如图所示,回答下列问题:
(1)10 min内 以NH3表示的平均反应速率为_________________________
(2)在10~20 min内, NH3浓度变化的原因可能是( )
A.使用了催化剂 B.缩小容器体积
C.降低温度 D.增加NH3物质的量
(3)第1次平衡:平衡常数K1= ________________(带数据的表达式),第2次平衡时NH3的体积分数__________;
(4)在反应进行至25 min时,曲线发生变化的原因:______________________达第二次平衡时,新平衡的平衡常数K2______K1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
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在一定条件下,对于密闭容器中进行的可逆反应:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 。
下列说法中,表明这一反应已经达到化学平衡状态的是( )
A.N2、H2、NH3的浓度不再变化 B.N2、H2、NH3的浓度相等
C.N2、H2、NH3在密闭容器中共存 D.反应停止,正、逆反应速率都等于零
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