(2011?江西二模)已知:N
2(g)+3H
2(g)?2NH
3(g)△H=-92.4kJ/mol,这是目前普遍使用的人工固氮的方法.请回答下列问题:
(1)450℃时,往一个2L的密闭容器中充入2.6mol H
2和1mol N
2,反应过程中对NH
3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
c(NH3)/mol?L-1 |
0.08 |
0.14 |
0.18 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
①5min内,消耗N
2的平均反应速率为
0.008mol.L-1
0.008mol.L-1
,此条件下该反应的化学平衡常数K=
0.1(L/mol)2
0.1(L/mol)2
;反应达到平衡后,若往平衡体系中加入H
2、N
2和NH
3各2mol,此时该反应的v(N
2)
正<
<
v(N
2)
逆(填写“>”、“=”或“<”=).
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是
CE
CE
(填序号字母)
A.容器内N
2、H
2、NH
3的浓度之比为1:3:2
B.v(N
2)
正=3v(H
2)
逆 C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变 E.容器内混合气体的平均分子量不变
③若改变某一条件,达新平衡时n(H
2)=1.60mol,下列说法正确的是
BD
BD
.
A.平衡一定正向移动 B.可能是向容器中加入了一定量的H
2气体
C.可能是降低了容器的温度 D.可能是缩小了容器的体积
(2)450℃时,在另一密闭容器中进行上述合成氨的反应,各物质的起始浓度和平衡浓度如下表所示:
|
N2 |
H2 |
NH3 |
起始浓度(mol/L) |
0.2 |
0.3 |
0.2 |
平衡浓度(mol/L) |
a |
b |
c |
请回答:
①各物质的平衡浓度可能是
B
B
.
A.c=0.5mol/L B.b=0.5mol/L C.c=0.4mol/L D.a=0.3mol/L
②a的取值范围是:
0.1<a<0.3
0.1<a<0.3
.
③请用数学表达式表示下列量之间的关系:
(I)a与b的关系:
3a=b+0.3
3a=b+0.3
.
(Ⅱ)a、b、c的关系:
c2/(a×b3)=0.1
c2/(a×b3)=0.1
.
(3)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N
2在催化剂(掺有少量Fe
2O
3的TiO
2)表面与水可发生下列反应:2N
2(g)+6H
2O(l)?4NH
3(g)+3O
2(g),此反应的△S
>
>
0(填“>”、“<”或“=”),△H=
+1530kJ/mol
+1530kJ/mol
.(已知:H
2的燃烧热为285.8kJ/mol)