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    13．下表表示合成氨反应(N2+3H2 2NH3)在不同条件下达到平衡时混合物中氨的含量[起始时v(N2):v(H2)==1:3]. 压强(MPa) 氨的含量 温度(℃) 0.1 10 30 60 100 200 0.153 0.815 0.899 0.954 0.988 300 0.022 0.520 0.710 0.842 0.926 400 0.004 0.251 0.470 0.652 0.798 分析上表数据,回答下列问题: (1)欲使平衡混合物中氨的含量增大.则可采取的措施有 (2)200℃.100MPa时.平衡混合物中氨的含量已达0.988.如果继续增大压强. 使平衡混合物中氨的含量等于1.理由是 (3)欲使平衡混合物中氨的含量为0.710.则可选择的反应条件为 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

     (8分)下表表示合成氨反应（N2+3H2  2NH3）在不同条件下达到平衡时混合物中氨的含量[起始时v（N2）：v（H2）==1：3]。

                    压强（MPa）

            氨的含量

    温度（℃）

     

    0.1

     

    10

     

    30

     

    60

     

    100

    200

    0.153

    0.815

    0.899

    0.954

    0.988

    300

    0.022

    0.520

    0.710

    0.842

    0.926

    400

    0.004

    0.251

    0.470

    0.652

    0.798

    分析上表数据,回答下列问题：

    （1）200℃、100MPa时，平衡混合物中氨的含量已达0.988，如果继续增大压强      

    （填“能”或“不能”）使平衡混合物中氨的含量等于1，理由是：                    

                                                                             。

                                                                               

    （2）欲使平衡混合物中氨的含量增大，则可采取的措施有：                     。

    （3）欲使平衡混合物中氨的含量为0.710，则选择的反应条件应为：                  

     

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    合成氨反应是“将空气变成面包”的反应，如果没有合成氨反应，地球将无法养活现在这么多的人．已知合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1．
    Ⅰ．在体积为5L的恒温、恒容密闭容器甲中，起始时投入2mol N2、3mol H2，经过10s达到平衡，测得平衡时NH3的物质的量为0.8mol．
    Ⅱ．在容器乙中，起始时投入3mol N2、b mol H2，维持恒温、恒压达到平衡，测得平衡时NH3的物质的量为1.2mol．此时与容器甲中平衡状态温度相同，相同组分的体积分数都相同．
    （1）容器甲10s内用H2表示的平均反应速率v（H2）=
    0.024mol?L-1?s-1
    0.024mol?L-1?s-1
    ，达平衡时N2的转化率=
    20%
    20%
    ．
    （2）甲容器中反应的逆反应速率随时间变化的关系如图．t2时改变了某一种条件，改变的条件可能是
    升高了温度
    升高了温度
    、
    增大了氨的浓度
    增大了氨的浓度
    （填写两项）．
    （3）下列哪些情况表明容器乙已达平衡状态
    ADE
    ADE
    （填字母）．
    A．容器乙中的气体密度不再变化
    B．反应的平衡常数不再变化
    C．氨气的生成速率等于氮气的消耗速率的2倍
    D．断裂1mol N≡N键同时断裂6mol N-H键
    E．容器乙中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
    （4）b=
    4.5
    4.5
    ．

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    可逆反应N2+3H2?2NH3是工业上合成氨的重要反应．
    （1）根据图1请写出合成氨的热化学方程式
    N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-2（E3-E1）kg/mol
    N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-2（E3-E1）kg/mol
    （热量用E1、E2或E3表示）
    （2）图1中虚线部分是通过改变化学反应条件是
    使用催化剂
    使用催化剂
    ，请解释原因
    因为催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低
    因为催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低
    ．
    （3）当反应达到平衡位置时不断改变条件（不改变N2、H2和NH3的量），图2表示反应速率随时间的关系，其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的时间段是
    t0-t1
    t0-t1
    （用含t符号表示）
    （4）在一定温度压强下，下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是
    ade
    ade
    （填字母）．
    a．单位时间内生成2n molNH3的同时生成n molN2      b．容器内压强不再改变
    c．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2            d．混合气体的密度不再改变
    e．混合气体的平均相对分子质量不再改变             f．2v正（H2）=3v正（NH3）
    （5）在一定温度下，若将4a mol H2和2amol N2放入2L的密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%，则该反应的平衡常数为
    16
    a2
    16
    a2
    ．若此时再向该容器中投入a mol H2、amol N2和amol NH3，则此时化学平衡
    正向
    正向
    移动（填“正向”、“逆向”或“不”）

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    合成氨是重要的化学工业，为了研究合成氨的反应原理，在一密闭容器内充入1 mol N2和2 mol H2，在一定条件下，使之发生如下反应：N2+3H2   2NH3。
    Ⅰ：若维持温度不变，且密闭容器的容积固定为1 L。
    (1) 当此反应经过2 min达到平衡状态时，测得反应混合物中NH3的物质的量为0.2 moL，则H2在2 min内的平均反应速率为__________________。
    (2)如果开始时，向该容器内加入0.5 moL N2，要使反应混合物中三种气体的物质的量分数仍与上述平衡时的完全相同，则还必须加入H2 _______mol和NH3 _______mol。
    (3)如果开始时加入N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol 、b mol 、c mol ，要使反应达到平衡状态时，反应混合物中三种气体的物质的量分数仍与(1)平衡时完全相同，则a、b、c应满足的一般条件是（a、b分别用含c的方程式表示）                 。
    Ⅱ：若温度维持不变，体系压强维持与Ⅰ相同，密闭容器的容积由1 L随反应进行而改变。
    (4)开始时加入1 mol N2和2 mol H2，经过一段时间，容器中三种气体的物质的量分数不再发生变化时，则NH3的物质的量为__________（选填一个编号）
    (甲)大于0.2 mol     (乙)等于0.2 mol
    (丙)小于0.2 mol     (丁)可能大于、等于或小于0.2mol
    作出此判断的理由是__________________________________________。

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    合成氨然后再生产尿素是最重要的化工生产。

    I．在3个2 L的密闭容器中，在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应：

    3H2(g) + N2(g)2NH3(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如下：

    容器

    甲

    乙

    丙

    反应物投入量

    3 mol H2、2 mol N2

    6 mol H2、4mol N2

    2 mol NH3

    达到平衡的时间/min

     

    5

    8

    平衡时N2的浓度/mol·L－1

    c1

    1.5

     

    NH3的体积分数

    ω1

     

    ω3

    混合气体密度/g·L－1

    ρ1

    ρ2

     

     

    （1）容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v(H2)=___________。

    （2）在该温度下甲容器中反应的平衡常数K=                             (用含c1的代数式表示)。

    （3）分析上表数据，下列关系正确的是________（填序号）：

    a．2c1 > 1.5         b．2ρ1 = ρ2       c．ω3 = ω1 

    II．工业上用氨气合成尿素（H2NCONH2）的反应在进行时分为如下两步：

    第一步：2NH3(l)＋CO2(g) H2NCOONH4 (l)  (氨基甲酸铵)   △H1

    第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l)               △H2   

    （4）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如左下图I所示：

    ①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第     步反应决定。

    ②第二步反应的平衡常数K随温度T的变化如右上图II所示，则△H2             0；③若第一步反应升温时氨气浓度增大，请在图II中画出第一步反应K1随温度T变化曲线，并作出必要的标注。

    （5）氨和尿素溶液都可以吸收硝工业尾气中的NO、NO2，将其转化为N2。

    ①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应为：CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O

    该反应中的氧化剂为                    （写化学式）。

    ②已知：N2(g)+O2(g)= 2NO(g)    △H =a kJ·mol－1

    N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g)  △H2=bkJ· kJ·mol－1

    2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)  △H = c kJ·mol－1

    则4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H=              。

    ③尿素燃料电池结构如下图所示。其工作时负极电极反应式可表示为                       。

     

     

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