合成氯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________________________________。
高二化学综合题困难题
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________________________________。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
合成氯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________________________________。
高二化学综合题困难题查看答案及解析
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
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_________________
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比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
高二化学填空题困难题查看答案及解析
目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93.0kJ/mol
(1)己知一定条件下:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) △H=+1530.0kJ/mol。则表示氢气燃烧热的热化学方程式为____________________。
(2)在恒温恒容装置中进行合成氨反应,各组分浓度-时间图像如下。
① 表示N2浓度变化的曲线是 (填序号)。
② 前25min 内,用H2浓度变化表示的化学反应速率是 。
③ 在25min时,采取下列措施,能使N2的转化率提高的是__________(填序号)。
a. 通入1molN2
b. 通入1molH2
c. 通入1molHe气
d. 通入1molHCl
e. 通入1molN2和3molH2
(3)在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应,下列说法错误的是__________(填序号)。
a.气体体积不再变化,则已平衡
b.气体密度不再变化,则已平衡
c.平衡后,压缩容器,会生成更多NH3
d.平衡后,往装置中通入一定量Ar,平衡不移动
(4)电厂烟气脱氮:主反应为:①4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H<0
副反应为:②2NH3(g)+8NO(g)5N2O(g)+3H2O(g) △H>0
平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如图所示。
请回答:在400~600K时,随温度的升高,平衡混合气中N2含量_____________(填“升高”、“降低”或“不变”),导致这种规律的原因是_______________________。
高二化学填空题简单题查看答案及解析
科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。
(1)目前合成氨技术原理为:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g);
△H=—92.4kJ·mol—1。
① 673K,30MPa下,上述合成氨反应中n(NH3)和n(H2)随
时间变化的关系如右图所示。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处反应达到平衡
C.点d和点 e处的n(N2)相同
D.773K,30MPa下,反应至t2时刻达到平衡,则n(NH3)比图中e点的值大
② 在容积为2.0 L恒容的密闭容器中充入0.80 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反应在673K、30MPa下达到平衡时,NH3的体积分数为20%。该条件下反应N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数K=。K值越大,表明反应达到平衡时。(填标号)。
A.化学反应速率越大 B.NH3的产量一定越大 C.正反应进行得越完全
(2)1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性
的 SCY陶瓷(能传递H+),实现了高温常压下高转化率的电
解合成氨。其实验装置如图,阴极的电极反应式。
(3)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的TiO2)表面与水发生下列反应:
N2(g) + 3H2O(1) 2NH3(g) + O2(g) △H = a kJ·mol—1
进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表:
T/K | 303 | 313 | 323 |
NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
①此合成反应的a________0;ΔS________0(填“>”、“<”或“=”);该反应属于________
A.一定自发 B.一定不自发 C.高温自发 D.低温自发
②已知:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= -92 .4kJ·mol—1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) = -571.6kJ·mol—1
则N2(g) + 3H2O(1) = 2NH3(g) + O2(g) ΔH=________kJ·mol—1。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
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) △H = -92.4 kJ·mol-1 , 一种工业合成氨的简易流程图如下:
(1)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 。
(2)步骤Ⅱ中制氢气原理如下:
① CH4 (g) + H2O (g) CO (g) + 3H2 (g) △H = +206.4 kJ·mol-1
② CO (g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) △H = -41.2 kJ·mol-1
写出氢气和二氧化碳气体反应生成甲烷和水蒸气的热化学方程式 。
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
(3)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) 。
(4)用氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应为:
2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH<0
某温度下,向容积为100L的密闭容器中通入4mol NH3和2molCO2,该反应进行到40 s时达到平衡,此时CO2的转化率为50%。若保持其它条件不变情况下,请在图中用实线画出使用催化剂时该反应(0~70s)的进程曲线。
(5)25℃时,向a mol NH4NO3固体中滴加b L氨水后溶液恰好呈中性,所滴加氨水的浓度为 mol·L-1(25℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5)
高二化学实验题中等难度题查看答案及解析
运用化学反应原理对研究部分单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)氨是氮循环过程中的重要物质,是氮肥工业的重要原料。氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。请回答:
①已知H—H键键能为436kJ·mol-1,N≡N键键能为945 kJ·mol-1,N—H键键能为391 kJ·mol-1。由键能计算消耗1 mol N2时的ΔH=_____。若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡____(填“向左”、“向右”或“不”)移动。
②如图中,当温度由T1变化到T2时,KA___(填“>”、“<”或“=”)KB。
③废氨水可以转化成氨,氨再设计成碱性燃料电池。如图是该燃料电池示意图,产生的X气体可直接排放到大气中。a电极作____(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)极,其电极反应式为____。
(2)某温度下在容积固定的密闭容器中,下列反应达到平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始n(CO)∶n(H2O) | CO转化率 | H2O转化率 |
1∶1 | 0.5 | 0.5 |
1∶2 | 0.67 | 0.33 |
1∶3 | 0.75 | 0.25 |
①该反应的平衡常数为_____。该温度下,向容器中充入1 mol CO、3 mol H2O、2 mol CO2、1.5 mol H2,则起始时该反应速率v(正)______(填“>”、“<”或“=”)v(逆)。
②结合表中数据,判断下列说法正确的是_______(填字母)。
A.增加H2O(g)的量,CO的转化率升高而H2O(g)的转化率降低
B.若CO与H2O(g)的转化率相同,二者的初始投入量一定相同
C.CO和H2O(g)初始物质的量之比等于二者转化率之比
D.当CO与H2O(g)物质的量之比为1∶4时,CO的转化率为0.85
③该温度下,向容器中充入2 mol CO、2 mol H2O,达平衡时放出a kJ热量,则该反应的ΔH=_____。
高二化学综合题困难题查看答案及解析
合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g),△H<0,在673 K,30 MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示,叙述正确的是( )
A.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
B.点c处反应达到平衡
C.点a的正反应速率比点b的大
D.其他条件不变,773 K下反应至t1时刻,n(H2)比上图中d点的值小
高二化学选择题中等难度题查看答案及解析
合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g),△H<0,在673 K,30 MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示,叙述正确的是( )
A.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
B.点c处反应达到平衡
C.点a的正反应速率比点b的大
D.其他条件不变,773 K下反应至t1时刻,n(H2)比上图中d点的值小
高二化学单选题中等难度题查看答案及解析
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“>”、“<”、“=”);
高二化学填空题困难题查看答案及解析