25.工业合成氨的反应为N2+3H22NH3.设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.6molN2和1.6molH2.反应在一定条件下达到平衡时.NH3的物质的量分数为4/7.计算: (1)该条件下N2的平衡转化率, (2)该条件下反应N2+3H2 2NH3的平衡常数. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

氨气在农业和国防工业都有很重要的作用,历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家。

⑴下图表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化,据此请回答:

                                                 

对于合成氨的反应下列说法正确的是        (填编号)。

A.该反应在任意条件下都可以自发进行

B.加入催化剂,能使该反应的E和△H都减小

C.若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2

D.该反应属于人工固氮

⑵现在普遍应用的工业合成氨的方法为N2+3H22NH3,是哈伯于1905年发明的,但此法达到平衡时反应物的转化率不高。

①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是     

A.使用的更高效催化剂      B.升高温度

C.及时分离出氨气          D.充入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)

②若在某温度下,2L的密闭容器中发生N2+3H22NH3的反应,下图表示N2的物质的量随时间的变化曲线。用H2表示0~10min内该反应的平均速率v(H2)=         

从11min起,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为         

A. a     B.b     C.c     D.d

⑶随着对合成氨研究的发展,2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气,分别通人一个加热到500℃的电解池中,采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质里,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜作电极,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氮(装置如右上图)。则钯电极上的电极反应式是                                 

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(10分)氨气在农业和国防工业都有很重要的作用,历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家。

⑴下图表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化,据此请回答:

      

对于合成氨的反应下列说法正确的是        (填编号)。

A.该反应在任意条件下都可以自发进行

B.加入催化剂,能使该反应的E和△H都减小

C.若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2

D.该反应属于人工固氮

⑵现在普遍应用的工业合成氨的方法为N2+3H22NH3,是哈伯于1905年发明的,但此法达到平衡时反应物的转化率不高。

①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是     

A.使用的更高效催化剂      B.升高温度

C.及时分离出氨气          D.充入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)

②若在某温度下,2L的密闭容器中发生N2+3H22NH3的反应,下图表示N2的物质的量随时间的变化曲线。用H2表示0~10min内该反应的平均速率v(H2)=        

从11min起,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为         

A. a     B.b     C.c     D.d

⑶随着对合成氨研究的发展,2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气,分别通人一个加热到500℃的电解池中,采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质里,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜作电极,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氮(装置如右上图)。则钯电极上的电极反应式是                                

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氨气在农业和国防工业都有很重要的作用,历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家。
(1)下图表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化,据此请回答
对于合成氨的反应下列说法正确的是_____________(填编号)。
A.该反应在任意条件下都可以自发进行
B.加入催化剂,能使该反应的E和△H都减小
C.若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2
D.该反应属于人工固氮
(2)现在普遍应用的工业合成氨的方法为N2+3H22NH3,是哈伯于1905年发明的,但此法达到平衡时反应物的转化率不高。
①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是_________________。
A.使用的更高效催化剂
B.升高温度
C.及时分离出氨气
D.充入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
②若在某温度下,2L的密闭容器中发生N2+3H22NH3的反应,左下图表示N2的物质的量随时间的变化曲线。用H2表示0~10min内该反应的平均速率v(H2)=_______________。从11min起,压缩容器的体积为
1L,则n(N2)的变化曲线为_____________________。
A. a B.b C.c D.d
(3)随着对合成氨研究的发展,2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气,分别通人一个加热到500℃的电解池中,采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质里,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜作电极,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氮(装置如右上图)。则钯电极上的电极反应式是_____________________________。

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(2008?广东)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法.曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3.进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见表(光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3h):
T/K 303 313 323 353
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0 2.0
相应的热化学方程式如下:N2(g)+3H2O(1)═2NH3(g)+
3
2
O2(g)△H1=+765.2kJ?mol-1
回答下列问题:
(1)请在答题卡的坐标图中,画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注.
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢.请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:
适当增大压强、研究新催化剂
适当增大压强、研究新催化剂

(3)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g).设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol N2(g)和1.60molH2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为
4
7
.计算
①该条件下N2的平衡转化率;
②该条件下反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数.

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科学家一直致力研究常温、常压下“人工围氮”的新方法.曾有实验报道:在常温、常压、学照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3.进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3h):
T/K 303 313 323 353
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0 2.0
相应的热化学方程式如下:N2(g)+3H2O(1)=2NH3(g)+
3
2
O2(g)△H=+765.2kJ?mol-1
回答下列问题:
(1)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢.请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:
升高温度,增大反应物N2的浓度,不断移出生成物脱离反应体系
升高温度,增大反应物N2的浓度,不断移出生成物脱离反应体系

(2)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g).设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g).反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH2的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为
4
7
.计算
①该条件下N2的平衡转化率;
②该条件下反应2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的平衡常数.

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