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    10．合成氨反应是一个可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＝-92.2 kJ/mol ΔS＝-198.2 J/.请你根据正反应的焓变和熵变分析298 K下合成氨反应能否自发进行? 答案:能.ΔH-TΔS＝-92.2 kJ/mol-298 K××10-3 kJ/＝-33.1 364 kJ/mol<0.反应在298 K时可以自发向正反应方向进行. 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。合成塔中发生反应为N2 (g) +3H2(g)2NH3(g)
    △H<0。
    (1)工业生产时，制取氢气的一个反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g) +H2(g) △H>0。
    ①T℃时，向1 L密闭容器中充入0.2 mol CO和0.3mol水蒸气，达到平衡后，体系中c(H2)=0.12 mol·L-1。该温度下此反应的平衡常数K=____。
    ②保持温度不变，向上述平衡体系中再加入0.1 mol CO，当重新建立平衡时，水蒸气的总转化率α(H2O)= ________。
    (2)下表为不同温度下合成氨反应的平衡常数。由表可推知T1____573 K(填“>”、“<”或“=”)。
    (3)673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示，下列有关叙述正确的是___（填序号）。
    A．c点表示n( NH3)和n(H2)相等
    B．c点表示NH3生成的速率与NH3分解的速率相同
    C．在e点和d点时，反应的平衡常数相等
    D．c点时正反应速率大于逆反应速率
    (4)工业上利用NH3制硝酸的过程中有反应：3NO2 +H2O==2HNO3 +NO，从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，试分析其原因：___ 。
    (5)硝酸厂的尾气中含有氮氧化物，不经处理直接排放会污染空气。目前科学家探索利用气体燃料中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为
    CH4(g)+4NO2(g)==4NO(g)+CO2(g) +2H2O(g) △H=-574 kJ·mol-1
    CH4(g)+4NO(g)==2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1 160 kJ·mol-1 则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为___。

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    下列对合成氨反应：N2(g) +3H2(g)2NH3(g) △H=-92.2KJ/mol分析正确的是
    [     ]
    A．是一个△Vg＞0 的可逆反应
    B．加压既有利于反应速率提高，又有利于反应转化率提高
    C．升高温度既有利于提高反应速率，又有利于反应转化率提高
    D．使用优良的催化剂可提高原料的转化率

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    工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下

    （1）①工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H2O（g）?CO2+H2，850℃时，往1L密闭容器中充入0.3mol CO和0.2molH2O（g）．反应4min后建立平衡，体系中c（H2）=0.12mol?L-1．CO的平衡浓度为
    0.18mol/L
    0.18mol/L
     转化率为
    40%
    40%
     该温度下此反应的平衡常数K=
    1
    1
     （填计算结果）．
    ②在850℃时，以表中的物质的量投入恒容反应器中，其中向逆反应方向进行的有
    A
    A
     （选填A、B、C、D、E）
    A B C D E
    n（CO2） 3 l 0 1 l
    n（H2） 2 l 0 1 2
    n（CO） 1 2 3 0.5 3
    n（H2O） 5 2 3 2 l
    （2）合成塔中发生反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0．下表为不同温度下该反应的平衡常数．由此可推知，表中T1
    ＜
    ＜
    300℃（填“＞”、“＜”或“=”）．
     T/°C  T1  300  T2
     K  1.00×107  2.45×105  1.88×103
    （3）N2和H2在铁作催化剂作用下从145℃就开始反应，不同温度下NH3产率图1所示．温度高于900℃时，NH3产率下降，原因是
    900℃时反应达到平衡状态，再升高温度平衡向左移动
    900℃时反应达到平衡状态，再升高温度平衡向左移动
    ．

    （4）在化学反应中只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子．使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ?mol-1表示．请认真观察图2，回答问题．
    图中所示反应是
    放热
    放热
    （填“吸热”或“放热”）反应，该反应的△H=
    -（E1-E2）kJ/mol
    -（E1-E2）kJ/mol
     （用含E1、E2E的代数式表示）．已知热化学方程式：H2（g）+
    1
    2
    O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ?mol-1，该反应的活化能为167.2kJ?mol-1，则其逆反应的活化能为
    409kJ/mol
    409kJ/mol
    ．
    （5）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气．目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：
    CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ?mol-1
    CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ?mol-1
    则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：
    CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867kJ?mol-1
    CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867kJ?mol-1
    ．

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    X是一种重要的工业原料， X在160℃分解制备异氰酸和氨气，反应方程式为：X  HCNO + NH3（已配平）。完成下列填空：

    （1）在上述反应所涉及的各元素中，原子半径最大的元素是_________，其原子核外电子共占据_______个轨道。

    （2）在上述物质中有三种元素处于同周期，下列叙述中能说明三种元素C,N,O非金属性递变规律的事实是____________。

    a．最高价氧化物对应水化物的酸性

    b．单质与H2反应的难易程度

    c．两两形成化合物中元素的化合价

    工业上在催化剂条件下，用NH3作为还原剂将烟气中的NOx还原成无害的氮和水，反应方程式可表示为：

    2NH3（g）＋NO（g）＋NO2（g）2N2（g）＋3H2O（g）

    （3）一定条件下该反应在容积为2L的容器内反应，20 min时达到平衡，生成N2 0.4 mol，则平均反应速率υ(NO)＝__________mol/L·min。

    （4）当该反应达到平衡时，下列说法一定错误的是___________。

    a．气体密度不变                   b．气体颜色不变

    c．υ(NO)正= 2υ(N2)逆                 d．N2和NH3的浓度相等

    （5）X可以代替NH3还原烟气中的NOx，X的分子模型如图所示，X电子式为______________。

    （6）氰酸有两种结构，一种分子内含有叁键，称为氰酸，另一种分子内不含叁键，称为异氰酸，且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构，分子中也不含环状结构。请分别写出氰酸和异氰酸的结构式：_______________、______________。

     

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    X是一种重要的工业原料， X在160℃分解制备异氰酸和氨气，反应方程式为：X  HCNO + NH3（已配平）。完成下列填空：
    （1）在上述反应所涉及的各元素中，原子半径最大的元素是_________，其原子核外电子共占据_______个轨道。
    （2）在上述物质中有三种元素处于同周期，下列叙述中能说明三种元素C,N,O非金属性递变规律的事实是____________。
    a．最高价氧化物对应水化物的酸性
    b．单质与H2反应的难易程度
    c．两两形成化合物中元素的化合价
    工业上在催化剂条件下，用NH3作为还原剂将烟气中的NOx还原成无害的氮和水，反应方程式可表示为：
    2NH3（g）＋NO（g）＋NO2（g）2N2（g）＋3H2O（g）
    （3）一定条件下该反应在容积为2L的容器内反应，20 min时达到平衡，生成N2 0.4 mol，则平均反应速率υ(NO)＝__________mol/L·min。
    （4）当该反应达到平衡时，下列说法一定错误的是___________。
    a．气体密度不变                   b．气体颜色不变
    c．υ(NO)正= 2υ(N2)逆                 d．N2和NH3的浓度相等
    （5）X可以代替NH3还原烟气中的NOx，X的分子模型如图所示，X电子式为______________。

    （6）氰酸有两种结构，一种分子内含有叁键，称为氰酸，另一种分子内不含叁键，称为异氰酸，且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构，分子中也不含环状结构。请分别写出氰酸和异氰酸的结构式：_______________、______________。

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