工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为计算:
(1)该条件下N2的平衡转化率;(小数点后保留一位)
(2)该条件下反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数。(不带单位)
高二化学选择题中等难度题
(8分)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为计算:
(1)该条件下N2的平衡转化率;(小数点后保留一位)
(2)该条件下反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数。(不带单位)
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工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为计算:
(1)该条件下N2的平衡转化率;(小数点后保留一位)
(2)该条件下反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数。(不带单位)
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工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60molN2(g)和1.60 mol H2(g),2min在某温度下达到平衡,此时NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为4/7。请计算(写出计算过程):
(1)2min内N2的平均速率;
(2)该条件下此反应的平衡常数K。
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工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60molN2(g)和1.60 mol H2(g),2min在某温度下达到平衡,此时NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为4/7。请计算(写出计算过程):
(1)2min内N2的平均速率;
(2)该条件下此反应的平衡常数K。
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工业合成氨的反应如下:N2 + 3H2 2NH3。
某温度下,在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0molN2和2.0molH2,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如下表所示:
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(NH3) | 0 | 0.24 | 0.36 | 0.40 | 0.40 |
(1)0~50s内的平均反应速率 v(N2) = 。
(2)250s时,H2的转化率为 。
(3)已知的键能为946kJ/mol,H-H的键能为436kJ/mol,N-H的键能为391kJ/mol,则生成1molNH3过程中的热量变化 kJ。下图能正确表示该反应中能量变化的是________。
(4)为加快反应速率,可以采取的措施
a.降低温度
b.增大压强
c.恒容时充入He气
d.恒压时充入He气
e.及时分离NH3
(5)下列说法错误的是
A.使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率
B.上述条件下,N2不可能100%转化为NH3
C.为了提高N2的转化率,应适当提高H2的浓度
D.250~350s生成物浓度保持不变,反应停止
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Ⅰ.氢气用于工业合成氨 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g);ΔH = -92.2 kJ·mol-1。一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,一定量的N2和H2反应达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率与时间的关系如下图所示,其中t5 ﹑t7时刻所对应的实验条件改变分别是
t5 ___________________。t7___________________。
Ⅱ.已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g), 其平衡常数为K1;
化学反应②:Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2。
在温度973K和1173K情况下,K1、K2的值分别如下:
温度 | K1 | K2 |
973K | 1.47 | 2.38 |
1173 | 2.15 | 1.67 |
(1)1173K时,若c(CO2)=2mol/L,c(CO) =5mol/L,则此时反应①平衡向__________(填“正”或“逆”)反应方向移动。
(2)现有反应③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),写出该反应的平衡常数K3的表达式:K3=_______________________(用K1 、 K2表示)。据此关系式及上表数据,能推断出反应③是______(填“吸热”或“放热”)反应。要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施是______(填写序号)。
A.缩小反应容器容积 B.扩大反应容器容积 C.降低温度
D.升高温度 E.使用合适的催化剂 F.设法减少CO的量
能判断反应③已达平衡状态的是_______________________________。
A.恒容容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变
C.(H2)==(H2O) D.c(CO2)==c(CO)
(3)723K时,0.2molCO2和0.1molH2通入抽空的1L恒容密闭容器中,发生反应③,达到平衡后水的物质的量分数为0.1。则H2的转化率α(H2)=___________%。723K该反应的平衡常数为K=________________。(结果保留两位有效数字)
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工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。设在容积为1.0 L的密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.0mol H2(g),某温度下反应达到平衡时容器内压强为原来的2/3,则该反应的平衡常数
A .4 B.16 C.32 D.64
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(9分)氢气是工业上重要的原料。
(1)氢气用于工业合成氨 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g);ΔH = -92.2 kJ·mol-1。
①一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,一定量的N2和H2反应达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率与时间的关系如下图所示,其中t2 ﹑t4 ﹑t5 ﹑t7时刻所对应的实验条件改变分别是
t2________t4 ________t5 ________ t7________。
②温度为T℃时,将2amolH2和amolN2放入0.5L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50﹪,此时放出热量46.1 kJ。则该温度下反应的平衡常数为________。
(2)在容积相同的两密闭容器A和B中,保持温度为423K,同时向A、B中分别加入1mol及2mol碘化氢待反应:2HI(g)H2(g)+I2(g) 达到平衡后,平衡时I2的浓度c(I2)A________c(I2)B ;平衡时HI的分解率αA________αB ;平衡时H2在混合气体中的体积分数A________B (填写“>”“<”“=”)
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工业上利用H2合成氢的反应原理为:3H2(g) +N2(g) 2NH3(g)。现有甲、乙两个容积为1L的密闭容器.在相同条件下,按不同的反应物投入量进行合成氢反应相关数据如下表示:
容器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 2mol H2、2mol N2 | 4mal H2 .4mol N2 |
平衡时N2的浓度(mol/L) | c1=1.5 | c2 |
NH3的体积分数 | ω1 | ω2 |
混合气体的密度(g/L) | ρ1 | ρ2 |
(1)下列情况下,反应达到平衡状态的是_____(填序号)
A、3molH-H共价键断裂同时有6mol N-H共价键形成
B、3v正(N2)=v逆(H2)
C、混合气体的平均相对分子质量保持不变
(2)反应的平衡常数K=_____________________(结果保留3位有效数字).
(3)分析上表中的数据,有以下关系:c2________3mol/L;ω1________ω2(填“>”、“<”、“=”);
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合成氨是人类研究的重要课题,目前工业合成氨的原理为:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-93.0kJ/mol
(1)某温度下,在2 L密闭容器中发生上述反应,测得数据如下:
时间/h 物质的量/mol | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
N2 | 2.0 | 1.83 | 1.7 | 1.6 | 1.6 |
H2 | 6.0 | 5.49 | 5.1 | 4.8 | 4.8 |
NH3 | 0 | 0.34 | 0.6 | 0.8 | 0.8 |
①0~2 h内,v(N2)=____________。
②平衡时,H2的转化率为______;
该温度下,反应2NH3(g)N2(g) + 3H2(g) 的平衡常数K=_______ (mol/L)2。
③若保持温度和体积不变,起始投入的N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol,达到平衡后,NH3的浓度与上表中相同的为_______(填选项字母)。
A.a=l、b=3、c=0 B.a=4、b=12、c=0
C.a=0、b=0、c=4 D.a=l、b=3、c=2
(2)另据报道,常温、常压下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,生成NH3和O2。已知:H2的燃烧热ΔH=-286.0kJ/mol,则用N2与水反应制NH3的热化学方程式为________________________________。
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