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【题目】氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。完成下列填空:

合成氨工业中:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如表:

t/

200

300

400

K

K1

K2

0.5

1)试比较K1K2的大小,K1________ K2(填写“>”、“=”或“<”)

2400℃时,反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数的值为_____________。当测得NH3N2H2的物质的量浓度分别为3mol/L2mol/L1mol/L时,则该反应υ(N2)()___________υ(N2)()(填写“>”、“=”或“<”)

3)在密闭恒容的容器中,下列能作为合成氨反应达到平衡的依据的是____________

aυ(N2)(正)=3υ(H2)(逆)b.混合气体的密度保持不变

c.容器内压强保持不变dN2H2NH3的浓度之比为132

4)化工生产为做到又“快”又“多”采用多种方法,试写出两项合成氨工业中为实现“多”所采取的措施:____________________________________________________

50.1mol/L(NH4)2SO4水溶液中各离子浓度由大到小的顺序是_____________________,在该溶液中加入少量明矾固体,溶液中的浓度_______(填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是___________________

6)如图是1molNO21molCO反应生成CO2NO过程中能量变化示意图,请写出NO2CO反应的热化学方程式_____________________________________________

【答案】 2 c 采用20MPa~50MPa高压 及时将产物液化除去 c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-) 增大 NH4+水解呈酸性,Al3+水解也呈酸性,两者相互抑制,c(NH4+)增大 NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)H =-234kJ/mol

【解析】

(1)对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H<0,温度升高,平衡逆向移动,K减小,即K1K2,故答案为:>;

(2)反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)为反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的逆反应,所以2NH3(g)N2(g)+3H2(g)K==2,当测得NH3N2H2的物质的量浓度分别为3mol/L2mol/L1mol/L时,QC==2,反应正向进行,υ(N2)()υ(N2)(),故答案为:2;>;

(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

a.结合化学计量数可知:υ(N2)(正)=υ(H2)(正),又因为υ(N2)(正)=3υ(H2)(逆),则υ(H2)(正)=3υ(H2)(逆)υ(H2)(正)≠υ(H2)(逆),反应未平衡,a错误;

b.体系中气体的总质量和体积始终保持不变,则混合气体的密度始终保持不变,即混合气体的密度保持不变,不能说明反应是否平衡,b错误;

c.恒容下,该反应的正反应是气体总物质的量减小的反应,若反应未平衡,压强将减小,容器内压强保持不变,说明反应已平衡,c正确;

dN2H2NH3的浓度之比为132无法判断三者的浓度是否还会变化,也就无法判断反应是否已平衡,d错误;

故答案为:c

(4)实现,就要使合成氨反应尽可能向右进行,可采用增大压强的方式进行,实际生产中往往采用20MPa~50MPa高压,及时将产物液化除去等,故答案为:采用20MPa~50MPa高压;及时将产物液化除去;

(5)(NH4)2SO4是强电解质,完全电离,溶液中NH4+会水解,但水解是微弱的,所以NH4+浓度最大,SO42-不水解,其浓度小于NH4+NH4+水解显酸性,H+浓度大于OH-浓度,即c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)NH4+水解呈酸性,加入少量明矾固体,Al3+水解也呈酸性,两者相互抑制,c(NH4+)增大,故答案为:c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-);增大;NH4+水解呈酸性,Al3+水解也呈酸性,两者相互抑制,c(NH4+)增大;

(6)由图可知,1molNO21molCO反应生成CO2NO=E1-E2=134 kJ/mol -368 kJ/mol=-234kJ/mol,所以该反应的热化学方程式为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)H=-234kJ/mol,故答案为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)H =-234kJ/mol

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B. ①、④中均发生了氧化还原反应和复分解反应

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B. E2表示CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的活化能

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容器编号

温度(

容器体积/L

平衡时O2转化率

平衡时压强(Pa

200

V1

50%

P1

200

V2

70%

P2

350

V3

50%

P3

A. 反应速率:③

B. 平衡时压强:P1>P2

C. 容器体积:V1<V3

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温度/℃

400

500

830

1000

平衡常数K

10

9

1

0.6

A.该反应的正反应是吸热反应

B.恒温时减小容器体积增大压强,正反应速率增大

C.830 ℃时,反应达到平衡,一定是c(CO) c(CO2)

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