题目列表(包括答案和解析)
c(CO)?c(H2) | c(H2O) |
(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)正=2v(NH3)逆 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) |
ⅰ | 450 | 1/3 | 1 |
ⅱ | _ | _ | 10 |
ⅲ | 480 | _ | 10 |
(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)正=2v(NH3)逆 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) |
ⅰ |
450 |
1/3 |
1 |
ⅱ |
_ |
_ |
10 |
ⅲ |
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。
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
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(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)正=2v(NH3)逆 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) |
ⅰ | 450 | 1/3 | 1 |
ⅱ | _ | _ | 10 |
ⅲ | 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。
(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 。
瑞典皇家科学院2007年10月10日宣布,将本年度诺贝尔化学奖授予德国马普学会弗里茨一哈勃研究所的格哈德?埃特尔教授,以表彰他在固体表面化学过程研究领域做出开拓性成就。格哈德?埃特尔的重要贡献之一是对哈伯一博施法合氨反应催化机理的研究。格哈德?埃特尔建立的某温度下合成氨反应机理的各步反应的能量变化如图所示,图中的能量单位为kJ?mol-1。(注:图中“吸表示在催化剂表面的吸附)
请回答下列问题:
(1)在合成氨反应中,决定反应速率的最主要的步骤是 (填字母)
A.氮分子解离为氢原子
B.氮原子的解离吸附
C.氢分子解离为氢原子
D.氨的解离吸附
(2)合成氨反应的机理为(用化学方程式表示)
① ;
②N2 N2吸
2N吸;
③ ;
④NH吸+H吸 NH3吸
⑤NH2吸+H吸NH3吸
NH3
(3)某温度下合成氨反应的热化学方程式为 ;
(4)某温度下,合成氨反应Ke=3.0×103(mol?L-1)-2,该温度下,在体积恒定为10L的四个密闭容器中分别充入;(A)10mol、30mol H2和20molNH3(B)10molN2和30molH2(C)20molN2和60molH2(D)10molN2和28molH2(E)0.1molN2、0.3molH2和20MolNH3,则反应达到平衡后,N2的转化率最大的是 (填字母)。
(5)合成氨工业生产中所用的α―Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3,当催化剂中Fe3+与Fe3+的物质的量之比为1:2时,其催化剂活性最高,以Fe2O3为原料制备上述催化剂,可向其中加入适量炭粉。发生如下反应:2Fe2O3+C=4FeO+CO2,为制得该种活性最高的催化剂,应向480gFe2O3粉末加入炭粉的质量为 g.
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