已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,這是目前普遍使用的人工固氮的方法。請回答下列問題:

(1)450℃時,往一個2L的密閉容器中充入2. 6mol H2和1mol N2, 反應(yīng)過程中對NH3的濃度進行檢測,得到的數(shù)據(jù)如下表所示:

時間/min

5

10

15

20

25

30

c(NH3)/mol·L—1

0.08

0.14

0.18

0.20

0.20

0.20

①5 min內(nèi),消耗N2的平均反應(yīng)速率為_______________,此條件下該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K=_______________;反應(yīng)達到平衡后,若往平衡體系中加入H2、N2和NH3各2mol,此時該反應(yīng)的v(N2_______________v(N2(填寫“>”、“=”或“<”=)。

②下列各項能作為判斷該反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________(填序號字母)

A.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2   

B.v(N2=3v(H2         C.容器內(nèi)壓強保持不變   

D.混合氣體的密度保持不變      E.容器內(nèi)混合氣體的平均分子量不變

③若改變某一條件,達新平衡時n(H2)=1.60mol ,下列說法正確的是_____________。

A.平衡一定正向移動           B.可能是向容器中加入了一定量的H2氣體

C.可能是降低了容器的溫度      D.可能是縮小了容器的體積

(2)450℃時,在另一密閉容器中進行上述合成氨的反應(yīng),各物質(zhì)的起始濃度和平衡濃度如下表所示:

 

N2

H2

NH3

起始濃度(mol/L)

0.2

0.3

0.2

平衡濃度(mol/L)

a

b

c

請回答:

①各物質(zhì)的平衡濃度可能是_______________.

A.c=0.5mol/L   B.b=0.5mol/L    C.c=0.4mol/L   D.a(chǎn)=0.3mol/L

②a的取值范圍是:_______________.

③請用數(shù)學表達式表示下列量之間的關(guān)系:

(I)a與b的關(guān)系:_______________。

(Ⅱ)a、b、c的關(guān)系:_______________。

(3) 根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道,在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水可發(fā)生下列反應(yīng):2N2(g)+6H2O(l) 4NH3(g)+3O2(g),此反應(yīng)的△S__________0(填“”、 “”或“=”), △H=_____________。

(已知:H2的燃燒熱為285.8 kJ/mol)

 

(1)①0.008mol.L-1.min-1 ;  0.1;  > (每空1分)  ②C E (2分)  ③CD(2分)

(2)①B(1分) ② 0.1<a<0.3 (2分) ③( I )3a=b+0.3  (2分)(Ⅱ)c2/(a×b3)=0.1 (2分)

(3)>   (1分)   +1530kJ/mol  (2分)

解析:略

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

在一定溫度下,向容積不變的容器中加入2mol N2、8mol H2及固體催化劑,使之反應(yīng).已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H=-92.2kJ?mol-1.平衡時,容器內(nèi)氣體壓強為起始時的80%.
(1)反應(yīng)達到平衡時,放出的熱量
B
B

A.小于92.2kJ              B.等于92.2kJ             C.大于92.2kJ
(2)保持同一溫度,在相同的容器中,若起始時加入2mol NH3、1mol H2及固體催化劑,反應(yīng)達到平衡時NH3的體積分數(shù)
C
C

A.等于0.25                B.大于0.25                C.小于0.25
(3)保持同一溫度,在相同的容器中,起始通入一定物質(zhì)的量N2、H2、NH3,欲使平衡時NH3的體積分數(shù)一定等于0.25.且起始時向正反應(yīng)方向進行,則充入N2的物質(zhì)的量a(mol)的取值范圍是
1mol<a<2mol
1mol<a<2mol

(4)右圖是T1℃時容器中NH3的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線,請在該圖中補畫出該反應(yīng)在T2℃(T2>T1)時n(NH3)的變化曲線

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2011?茂名二模)汽車排氣中的CO、NOX已經(jīng)成為大氣的主要污染物,使用稀土等催化劑能將CO、NOx、碳氫化合物轉(zhuǎn)化成無毒物質(zhì),從而減少汽車尾氣污染.
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
試寫出NO與CO催化轉(zhuǎn)化成N2和CO2的熱化學方程式
NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol
NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol

(2)在容積相同的兩個密閉容器內(nèi)(裝有等量的某種催化劑),分別充入同量的NOx及C3H6,在不同溫度下,同時發(fā)生以下反應(yīng):
18NO(g)+2C3H6(g)9N2(g)+6CO2(g)+6H2O(g);
18NO2(g)+4C3H6(g)9N2(g)+12CO2(g)+12H2O(g);
并分別在t秒時測定其中NOx轉(zhuǎn)化率,繪得圖象如右圖所示:
①從圖中可以得出的結(jié)論是
結(jié)論一:從測定NOX轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)中判斷,相同溫度下
NO轉(zhuǎn)化效率比NO2的低
NO轉(zhuǎn)化效率比NO2的低

結(jié)論二:
在250°C-450°C時,NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,450°C-600°C時NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小
在250°C-450°C時,NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,450°C-600°C時NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小

②在上述NO2和C3H6反應(yīng)中,提高NO2轉(zhuǎn)化率的措施有
BC
BC
.(填編號)
A.加入催化劑 B.降低溫度     C.分離出H2O(g) D.增大壓強
(3)CO的中毒是由于CO與血液中血紅蛋白的血紅素部分反應(yīng)生成碳氧血紅蛋白(Hb?CO),在37℃時:CO+Hb?O2 O2+Hb?CO   K=220
實驗表明,Hb?CO的濃度即使只有Hb?O2濃度的2%,也可造成人的智力損傷.抽煙后,測得平衡時人體肺部的空氣中CO和O2的濃度分別為10-6mol?L-1和10-2mol?L-1.請問,抽煙會造成人的智力損傷嗎?(寫出計算過程)

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

氨氣是一種重要的化工原料,但隨著工業(yè)化進程的加快,氨氣也逐漸變成居室里一種重要的污染性氣體.
(1)液氨和水類似,也能發(fā)生電離:NH3+NH3=NH4++NH2-,其離子積常數(shù)為l.0×l0-30.現(xiàn)將2.3g金屬鈉投入1.0L液氨中,則液氨電離平衡
正方向
正方向
移動(填“不”、“正方向”、“逆方向”);待反應(yīng)結(jié)束后,假設(shè)溶液的體積不變,所得溶液中NH4+的濃度為
1×10-29mol/L
1×10-29mol/L

(2)實驗室模擬工業(yè)上用氮氣和氫氣合成氨氣時,在反應(yīng)前將兩種氣體通過如圖裝置,該裝置的作用有三個:
①將氮氣和氫氣干燥:
②使氮氣和氫氣充分混合;
通過觀察氣泡控制氮氣和氫氣的流量,使氮氣和氫氣的量達到最佳比例
通過觀察氣泡控制氮氣和氫氣的流量,使氮氣和氫氣的量達到最佳比例
,從而提高氮氣和氫氣的利用率.
(3)實驗室可用氨氣通過紅熱的氧化銅制取氮氣,寫出該反應(yīng)的化學方程式:
2NH3+3CuO
  △  
.
 
3Cu+N2+3H2O
2NH3+3CuO
  △  
.
 
3Cu+N2+3H2O

(4)家庭空氣中的氨主要來自建筑施工中使用的混凝土外加劑,如混凝土防凍劑尿素會和水緩慢發(fā)生反應(yīng):CO(NH22(s)+H2O(g) 2NH3(g)+CO2(g),該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=
C2(NH3)?C(CO2)
C(H2O)
C2(NH3)?C(CO2)
C(H2O)

(5)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H=180Kj?mol-l4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);△H=-908Kj?mol-l請寫出氨氣被一氧化氮氧化生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學方程式:
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H=-1808KJ/mol
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H=-1808KJ/mol

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科目:高中化學 來源: 題型:

肼(N2H4)是火箭發(fā)動機的一種燃料,反應(yīng)時N2O4為氧化劑,生成N2和H2O(g),已知:
N2(g)+2O2(g)═N2O4(g),△H=+8.7kJ/mol;
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g),△H=-534.0kJ/mol;
下列表示肼跟N2O4反應(yīng)的熱化學反應(yīng)方程式,正確的是(  )

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)目前,全國多個地區(qū)為霧霾所困,氮氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一.消除氮氧化物有多種方法.在汽車上安裝三效催化轉(zhuǎn)化器,可使汽車尾氣中的主要污染物(CO、NOx、碳氫化合物)進行相互反應(yīng),生成無毒物質(zhì),減少汽車尾氣污染.
已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g);△H=+180.5kJ/mo1
2C(s)+O2(g)═2CO(g);△H=-221.0kJ/mo1
C(s)+O2(g)═CO2(g);△H=-393.5kJ/mo1
(1)汽車啟動后,汽缸溫度越高,單位時間內(nèi)NO排放量越大,原因是
 
.汽車燃油不完全燃燒時產(chǎn)生CO,有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO:2CO(g)═2C(s)+O2(g),簡述該設(shè)想能否實現(xiàn)的依據(jù):
 

(2)汽車尾氣中轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=
 

(3)在一定溫度下,在體積2L的密閉容器中充入0.8mol NO和0.7mol CO,5s達到平衡狀態(tài),此時容器中N2的體積分數(shù)為0.25.
①達到平衡時N2平均反應(yīng)速率v(N2)=
 
mol?L-1?s?1,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
 
;若升高體系的溫度,K值將
 
(填“增加”、“減小”或“不變”).
②如圖,在t2時刻,將容器的容積迅速擴大到原來的2倍,在其他條件不變的情況下,t3時刻達到新的平衡狀態(tài).請在圖中補充畫出從t2到t4時刻正反應(yīng)速率隨時間的變化曲線:
(4)如果要凈化汽車尾氣同時提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率,采取的措施是
 

A.降低溫度                B.增大壓強同時加催化劑
C.升高溫度同時充入N2       D.及時將CO2和N2從反應(yīng)體系中移走.

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