27.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. ⑴298.15K时.N2.H2与NH3的平均能量与合成氨反应的活化能的曲线图如下所示.据图回答问题: ①写出合成氨反应的热化学方程式 , ②在图中曲线 表示加入铁触媒的能量变化曲线.铁触媒能加快反应速率的原理 , ③目前合成氨工业广泛采用的反应条件是500℃.20-50MPa.铁触媒作催化剂.反应转化率不超过50%.工业上为了进一步提高氨气的产率.你认为下列措施经济可行的是 , A.升高反应温度.让更多的分子变成活化分子 B.降低反应温度.让反应向着有利于氨气生成的方向进行 C.将液氨及时从反应体系中分离出来 D.寻求能在更低的温度下有很强催化活性的新型催化剂 ⑵在10L的恒容密闭容器中充入一定量的N2和H2.在某温度下发生如下反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g).N2.H2.NH3的物质的量变化如图所示. ①3min内.用H2的浓度变化表示的反应速率为 ②此条件下该反应的化学平衡常数K= 若升高温度.则平衡常数K将 (填“增大 或“减小 或“不变 ) ③反应达到平衡后.保持温度.容积不变.若向平衡体系中加入0.4 mol N2.1 mol H2和0.4mol NH3 .化学平衡将 (填“向正反应方向移动 或“向逆反应方向移动 或“不移动 ). 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

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.
合成氨反应:N2(g)+3H2(g)
 
2NH3(g)△H
(1)若该反应在一定条件下能自发,则该反应的△H
0、△S
0(填“<”、“>”或“=”).
(2)在恒容容器中,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
BD
BD

A.3v(H2=2v(NH3             B.单位时间内生成n mol N2的同时生成2n molNH3
C.混合气体的密度不再改变      D.容器内压强不随时间的变化而变化
(3)一定温度下,向2L密闭容器中充入1molN2和3molH2,保持体积不变,0.5min后达到平衡,测得容器中有0.4mol NH3,则平均反应速率v(N2)=
0.2mol/(L?min)
0.2mol/(L?min)
,该温度下的平衡常数K=
0.058
0.058
.若升高温度,K值变化
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)为了寻找合成NH3的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中.请在下表的①②处填入合适的实验条件数据.
实验编号 T(℃) n (N2)/n(H2 P(MPa) 平衡时NH3百分含量
450 1/3 1
1/3
480 1/3 10

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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)根据下图提供的信息,写出该反应的热化学方程式
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ?mol-1
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ?mol-1
,如图的曲线中
b
b
(填“a”或“b”)表示加入
铁触媒(催化剂)的能量变化曲线.

(2)在恒容容器中,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
BD
BD

A.3υ(H2=2υ(NH3
B.单位时间内生成n mol N2的同时生成2n molNH3
C.容器内气体的密度不随时间的变化而变化
D.容器内压强不随时间的变化而变化
(3)500℃、50MPa时,在容积为1L的容器中加入1mol N2、3mol H2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时N2的转化率为a.则K和a的关系是K=
4a2
27(1-a)4
4a2
27(1-a)4

(4)为了寻找合成NH3的适宜条件,某同学设计了三组实验(如下表),请在下表空格处填入相应的实验条件及数据.
实验编号 T(℃) n (N2)/n(H2 P(MPa)
450 1/3 1
1/3 10
480 10
实验编号 T(℃) n (N2)/n(H2 P(MPa)
450 1/3 1
1/3 10
480 10
(5)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.阴极的电极反应式为
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3

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(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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(12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)根据图1提供的信息,写出该反应的热化学方程式                                  
在图1中曲线       (填“a” 或“b”)表示加入铁触媒的能量变化曲线。

图1                                             图2
(2)在恒容容器中,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是        
A.3v(H2)=2v(NH3)             B.单位时间内生成nmol N2的同时生成2nmolNH3
C.混合气体的密度不再改变      D.容器内压强不随时间的变化而变化
(3)一定温度下,向2L密闭容器中充入1molN2和3molH2,保持体积不变,0.5min后达到平衡,测得容器中有0.4mol NH3,则平均反应速率v(N2)=          ,该温度下的平衡常数K=           。若升高温度,K值变化    (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)为了寻找合成NH3的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。 

实验编号
T(℃)
n (N2)/n(H2)
P(MPa)

450
1/3
1

_
_
10

480
_
10
A.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
B.根据反应N2+ 3H2 2NH3的特点,在给出的坐标图2中,画出其在1MPa和10MPa条件下H2的转化率随温度变化的趋势曲线示意图,并标明各条曲线的压强。

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(12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。合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H
(1)若该反应在一定条件下能自发,则该反应的△H   0、△S    0(填“<”、“>”或“=”)。
(2)在恒容容器中,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是        

A.3v(H2)=2v(NH3)
B.单位时间内生成n mol N2的同时生成2n molNH3
C.混合气体的密度不再改变
D.容器内压强不随时间的变化而变化
(3)一定温度下,向2L密闭容器中充入1molN2和3molH2,保持体积不变,0.5min后达到平衡,测得容器中有0.4mol NH3,则平均反应速率v(N2)=          ,该温度下的平衡常数K=           。若升高温度,K值变化     (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)为了寻找合成NH3的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下表的①②处填入合适的实验条件数据。
实验编号
T(℃)
n (N2)/n(H2)
P(MPa)
平衡时NH3百分含量

450
1/3
1
 


1/3

 

480
1/3
10
 

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