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    N2和H2发生合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在一定条件下达到平衡时.各物质的浓度是c(N2)=3mol/L.c(H2)=9mol/L.c(NH3)=4mol/L.求该温度时的平衡常数及N2.H2的起始浓度. 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    N2和H2发生合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。在一定条件下达到平衡时，各物质的浓度是c(N2)＝3mol/L，c(H2)＝9mol/L，c(NH3)＝4mol/L，求该温度时的平衡常数及N2、H2的起始浓度。

     

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    N2和H2发生合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。在一定条件下达到平衡时，各物质的浓度是c(N2)＝3mol/L，c(H2)＝9mol/L，c(NH3)＝4mol/L，求该温度时的平衡常数及N2、H2的起始浓度。

     

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    合成氨反应的热化学方程式为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H=-92kJ/mol．向一个容积为2L的密闭容器中加入xmolN2和ymolH2，在一定条件下发生反应．
    （1）反应过程中测得NH3的物质的量随时间变化情况如图甲所示，请计算：
    ①从反应开始到平衡这段时间内，
    .
    v
    （H2）=
    0.0375mol?L-1?min-1
    0.0375mol?L-1?min-1
    ；反应过程中放出的热量是
    9.2
    9.2
    kJ．
    ②若平衡后容器中还有0.1molN2、0.2molH2，则N2的转化率为
    50%
    50%
    ，NH3的体积分数φ=
    40%
    40%
    ．
    （2）向上述密闭容器中再通入zmolNH3，保持温度和压强不变，要使平衡混合物中NH3的体积分数仍为φ，还需加入N2
    z
    10
    z
    10
    mol．
    （3）在其他条件不变的情况下，改变N2的起始物质的量n（N2） 对反应的影响如图乙所示（T表示温度），请回答：
    ①若T1对应温度为500℃，则T2对应温度可能是
    D
    D
    （填字母）．
    A．600℃；B．550℃；C．500℃；D．450℃
    ②在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物H2转化率最高的是
    c
    c
    点．

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    合成氨反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；ΔH＝－92 kJ/mol，在一容积为2 L的密闭容器中加入一定量的N2和H2，在一定条件下发生合成氨反应，反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图
    (1)根据上图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v(N2)＝____________________.
    (2)反应达到平衡时，测得NH3占平衡混合气体体积的1/3，则平衡混合气体折合成标准状况下的体积是______ L，反应过程中放出的热量为________ kJ.
    (3)平衡时测得N2的物质的量为0.10 mol，则N2的转化率α(N2)＝________.
    (4)实验测得一定条件下合成氨反应的速率与体系内各物质的浓度有以下关系：v＝kc(N2)·c1.5(H2)·c－1(NH3)(k为常数)，请根据此速率方程式，结合自己的已有知识对如何提高合成氨反应的速率提出三点建议：_____________________________________.

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    合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义．
    （1）向合成塔中按1：4的物质的量之比充入N2、H2进行氨的合成，图A为T0C时平衡混合物中氨气的体积分数与压强（P）的关系图．

    ①写出工业上合成氨的化学方程式
    N2+3H2
    催化剂
    .
    高温高压
    2NH3
    N2+3H2
    催化剂
    .
    高温高压
    2NH3
    ．
    ②图A中氨气的体积分数为15.00%时，H2的转化率=
    24.45%
    24.45%
    ．
    ③图B中T=500°C，温度为4500C对应的曲线是
    b
    b
    （选填字母“a“或“b”），选择的理由是
    合成氨的正反应是放热反应，根据勒夏特列原理，其他条件不变，降低温度，化学平衡向放热反应方向移动
    合成氨的正反应是放热反应，根据勒夏特列原理，其他条件不变，降低温度，化学平衡向放热反应方向移动

    ④由图象知，增大压强可提高原料的利用率，从生产实际考虑增大压强需解决的问题是
    研制耐压设备（或增大压强的动力、材料的强度等其他合理答案）
    研制耐压设备（或增大压强的动力、材料的强度等其他合理答案）
    （写出一条即可）．
    （2）合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得，反应的热化学方程式为：
    CH4（g）+H2OCO（g）+3H2（g）；△H=+QkJ/mol（Q＞0）
    （3）一定温度下，在2L容器中发生上述反应，各物质的物质的量变化如下表
    时间/min CH4（mol） H20（ mol） CO （mol） H2 （mol）
    0 0.40 1.00 0 0
    5 X1 X2 X3 0.60
    7 Y1 Y2 0.20 Y3
    10 0.21 0.81 0.19 0.62
    ①分析表中数据，判断5?7min之间反应是否处于平衡状态
    是
    是
    （填“是”或“否”），
    前5min平均反应速率v（CH4）=
    0.02mol?min-1
    0.02mol?min-1
    ．
    ②反应在7～10min之间，CO的物质的量减少的原因可能是
    d
    d
    （填字母）．
    a?减少CH4      b?降低温度c?增大压强d?充入H2
    ③若保持温度不变，向1L容器中起始充入0.15mol CH4.0.45mol H2O．
    0.05
    0.05
    mol CO、
    0.15
    0.15
    mol H2，达到平衡时CH4的体积百分含量与第一次投料相同．

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