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(14分)

工业合成氨反应:N2+3H2 2NH3 ,在一定条件下已达到平衡状态。

(1)若降低温度,会使上述平衡向生成氨的方向移动,生成每摩尔氨的反应热数值是46.2KJ/mol,则该反应的热化学方程式为                                   

(2)若在恒温条件下,将N2与H2按一定比例混合的气体通入一个容积为2升固定容积的密闭容器中,5分钟后反应达平衡时,n(N2)=1.2mol, n(H2)=1.2mol, n (NH3)=0.8mol,则反应速率V(N2)=            mol·L-1·min-1,H2的转化率=            ,平衡常数=             。若保持容器的温度和容积不变,将上述平衡体系中的混合气体的浓度增大1倍,则平衡             (填向左﹑向右或不移动)移动。

(3)若在恒温恒压条件下,将1 molN2与3 molH2的混合气体通入一个容积可变的容器中发生反应,达平衡后,生成a molNH3,这时N2的物质的量为             mol,(用含a的代数式表示);若开始时只通入N2与H2 ,达平衡时生成3amolNH3,则开始时应通入N3mol,H2 =         mol(平衡时NH3 的质量分数与前者相同);若开始时通入x molN2﹑6molH2 和2mol NH3,达平衡后,N2和NH3的物质的量分别为y mol和3a mol,则x=         mol,y=         mol(用含a的代数式表示)

 

【答案】

(14分)

   (1) N2(g) +3H2(g) 2NH3(g),△H=-92.4KJ·mol-1

   (2) 0.04  50%  1.23   向右

   (3)  1-a/2     9    2      3-3a/2

【解析】

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

工业合成氨反应:N2+3H2 2NH3,在一定条件下已达到平衡状态.
(1)若降低温度,会使上述平衡向生成氨的方向移动,生成每摩尔氨的反应热数值是46.2KJ/mol,则该反应的热化学方程式为
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4KJ/mol
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4KJ/mol

(2)若在恒温条件下,将N2与H2按一定比例混合的气体通入一个容积为2升固定容积的密闭容器中,5分钟后反应达平衡时,n(N2)=1.2mol,n(H2)=1.2mol,n (NH3)=0.8mol,则反应速率V(N2)=
0.04
0.04
mol?L-1?min-1,H2的转化率=
50%
50%
,平衡常数=
1.23(mol/L)-2
1.23(mol/L)-2
.若保持容器的温度和容积不变,将上述平衡体系中的混合气体的浓度增大1倍,则平衡
向右
向右
(填向左﹑向右或不移动)移动.
(3)若在恒温恒压条件下,将1molN2与3molH2的混合气体通入一个容积可变的容器中发生反应,达平衡后,生成a molNH3,这时N2的物质的量为
2-a
2
2-a
2
mol,(用含a的代数式表示);若开始时只通入N2与H2,达平衡时生成3amolNH3,则开始时应通入N23mol,H2=
9
9
mol(平衡时NH3 的质量分数与前者相同);若开始时通入x molN2﹑6molH2 和2mol NH3,达平衡后,N2和NH3的物质的量分别为y mol和3a mol,则x=
2
2
mol,y=
6-3a
2
6-3a
2
mol(用含a的代数式表示)

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?怀柔区模拟)合成氨工业生产条件:催化剂:铁触媒,温度:400~500℃,压强:30~50MPa.每生成0.1molNH3放热4.61kJ.
请回答:
(1)工业合成氨反应的热化学方程式
N2(g)+3H2(g)
催化剂
高温高压
2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol
N2(g)+3H2(g)
催化剂
高温高压
2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol
生产中采用400~500℃的高温,原因之一是考虑催化剂的活性,原因之二是
提高反应速率,缩短达到平衡的时间
提高反应速率,缩短达到平衡的时间

(2)铁触媒是以FeO和Fe2O3为主要成分的氧化物.某铁触媒中n(Fe2+):n(Fe3+)=1:1,则n(Fe):n(O)=
4:5
4:5
.实验测定,当n(Fe2+):n(Fe3+)=1:2时催化活性最高.Fe2O3中加适量碳粉可制备这种催化活性最高的铁触媒:2Fe2O3+C=4FeO+CO2↑,理论上,240g Fe2O3中需要加入碳粉
3
3
g可以制备这种催化剂.
(3)某同学为探究某铁触媒的成分,用适量稀硝酸溶解少量样品,取少许所得溶液滴加KSCN出现红色,由此确定该铁触媒中铁为+3价,你认为该结论
不合理
不合理
(填合理或不合理),理由:
由于硝酸会氧化其中可能存在的二价铁,结果只能判断样品溶解于硝酸后中存在三价铁而不能确定原样品中铁元素的价态
由于硝酸会氧化其中可能存在的二价铁,结果只能判断样品溶解于硝酸后中存在三价铁而不能确定原样品中铁元素的价态

(4)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为原料,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池,同时达到固氮作用.该电池的正极反应式为
N2+6e-+8H+=2NH4+
N2+6e-+8H+=2NH4+

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)1799年,意大利物理学家伏特制成了世界上第一个电池-“伏打”电池,直接促进了人类文明的发展.下列①~⑤装置中,能构成原电池的是
(填序号),其正极反应式为
2H++2e-=H2
2H++2e-=H2
,负极反应式为
Zn-2e-=Zn 2+
Zn-2e-=Zn 2+
,电子向
正极
正极
(填“正极”或“负极”,下同)运动,H+
正极
正极
运动.

(2)合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破.德国化学家哈伯和化学工程专家博斯因为研究工业合成氨分获1918年和1931年的诺贝尔化学奖.
①工业合成氨反应的化学方程式为
N2(g)+3H2(g)
催化剂
.
高温高压
2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)
催化剂
.
高温高压
2NH3(g)

②化学反应中的能量变化是断裂旧化学键吸收的能量之和与形成新化学键释放的能量之和的差.依据下表计算:
化学键 H-H N≡N H-N
生成(或断裂)1mol化学键时放出(或吸收)的能量 436kJ 946kJ 390kJ
工业合成氨的反应是
放热
放热
(填“放热”或“吸热”)反应,1molN2完全反应时对应热量的数值为
92
92
kJ.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(15分)氨是氮循环过程中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。

(1)已知:H—H键能为436 kJ/mol, NN键能为945 kJ/mol,N—H键能为391 kJ/mol。写出工业合成氨反应的化学方程式                               ;由键能计算说明此反应是              反应(填“吸热”或“放热”),合成氨反应(消耗1molN2 时)的△H =             

(2)恒温下,向一个2L的密闭容器中充入1 mol N2和2.6 molH2,反应过程中对NH3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)

0.08

0.14

0.18

0.20

0.20

0.20

5min内,用N2浓度的变化表示的反应速率为                ,此条件下, 反应达到平衡的时间为:          ,其化学平衡常数K=             ;达到平衡后氨气的转化率为:              

 

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科目:高中化学 来源:2011-2012年安徽省六校教育研究会高二素质测试化学卷 题型:填空题

(12)氨是重要的无机化工原料,也是合成氮肥的主要原料,因此合成氨在国民经济中占有重要地位。

⑴工业合成氨反应的化学方程式为                          

⑵恒温下,向一个2L的密闭容器中充入1mol N2和2.6mol H2,20min时,反应达到平衡,容器内c(NH3)为0.08,则c(H2)=          ,20min内,用N2浓度的变化表示的反应速率为         

⑶某温度下,向一个2L的密闭容器中充入1mol N2和3mol H2,在恒温下反应,以下能说明反应达到平衡状态的是         

①单位时间内消耗0.1molN2的同时生成0.2molNH3

②单位时间内生成0.3molH2的同时生成0.2molNH3

③n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=1∶3∶2

④c(NH3)=0.08mol/L

⑤容器内压强不变

⑷工业上约有80%的氨用于制造化肥。某化肥厂生产铵态氮肥(NH4)2SO4的反应可表示为:CaSO4+2NH3+CO2+H2O= CaCO3+(NH4)2SO4

①反应前先将CaSO4磨成粉末,加入水中制成悬浊液,则所得分散系中分散质粒子直径       107m(填“>”或“<”)。

②向CaSO4悬浊液中通入气体时,需先通入足量NH3再通入CO2,原因是                                                  

 

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