【題目】工業(yè)合成氨的反應(yīng)如下:3H2+N22NH3。某溫度下,在容積恒定為2.0 L的密閉容器中充入2.0 mol N22.0 mol H2,一段時(shí)間后反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:

t/s

0

50

150

250

350

n(NH3)/mol

0

0.24

0.36

0.40

0.40

(1)0~50 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率 v(N2)=_______________。

(2)250 s時(shí),H2的轉(zhuǎn)化率為_______________

(3)已知N≡N的鍵能為946 kJ·mol-1,H-H的鍵能為436 kJ·mol-1,N-H的鍵能為391 kJ·mol-1,則生成1 mol NH3過程中的熱量變化為_______kJ。下圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是_____(填字母)。

A B

(4)為加快反應(yīng)速率,可以采取的措施______________。

a.降低溫度 b.增大壓強(qiáng) c.恒容時(shí)充入He

d.恒壓時(shí)充入He e.及時(shí)分離出NH3

(5)下列說法錯(cuò)誤的是____________。

a.使用催化劑是為了加快反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率

b.上述條件下,N2不可能100%轉(zhuǎn)化為NH3

c.在一定條件下,合成氨反應(yīng)有一定的限度

d.250~350 s時(shí),生成物濃度保持不變,反應(yīng)停止

【答案】 1.2×10-3 mol·L-1·s-1 30% 46 A b d

【解析】

1050s內(nèi)生成氨氣0.24mol,濃度是0.24mol÷2L0.12mol/L,則平均反應(yīng)速率v(NH3)=0.12mol/L÷50s2.4×10-3mol/(L·s)。反應(yīng)速率之比是化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則v(N2)=1.2×10-3mol/(L·s);

2250s時(shí),生成了氨氣0.4mol,根據(jù)方程式可知反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為0.6mol,所以H2的轉(zhuǎn)化率為0.6mol/2mol×100%=30%;

3)反應(yīng)熱對(duì)斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,則根據(jù)反應(yīng)方程式N2+3H22NH3可知△H=(946kJ/mol+3×436kJ/mol)-6×391kJ/mol=-92 kJ/mol,因此生成1molNH3過程中的熱量變化為0.5×92 kJ46 kJ,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,答案選A

4a.降低溫度,反應(yīng)速率減慢,

a錯(cuò)誤;b.增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率加快,b正確;

c.恒容時(shí)充入He氣,反應(yīng)物的濃度不變,反應(yīng)速率不變,c錯(cuò)誤;

d.恒壓時(shí)充入He氣,反應(yīng)物的濃度減小,反應(yīng)速率減慢,d錯(cuò)誤;

e.及時(shí)分離NH3,生成物的濃度減小,反應(yīng)速率減慢,e測(cè)。

答案選b;

5a.使用催化劑,反應(yīng)速率加快,提高了生產(chǎn)效率,a正確;

b.反應(yīng)為可逆反應(yīng),N2不可能100%轉(zhuǎn)化為NH3,b正確;

c.反應(yīng)為可逆反應(yīng),在一定條件下,合成氨反應(yīng)有一定的限度,c正確;

d250350s生成物濃度保持不變,反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài),但反應(yīng)未停止,d錯(cuò)誤;

答案選d。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用圖所示實(shí)驗(yàn)裝置探究鋼絲與過量濃硫酸的反應(yīng)。下列描述不合理的是(

A. 該反應(yīng)中濃硫酸表現(xiàn)了強(qiáng)氧化性和酸性

B. 中選用品紅溶液驗(yàn)證SO2的生成

C. 中選用NaOH溶液吸收多余的SO2

D. 為確認(rèn)CuSO4生成,向中加水,觀察顏色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】阿斯巴甜(Aspartame)是一種具有清爽甜味的有機(jī)化合物,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列說法不正確的是

A. 阿斯巴甜屬于氨基酸,分子式為C14H18N2O5

B. 阿斯巴甜能發(fā)生氧化、取代、消去等反應(yīng)

C. 阿斯巴甜分子的核磁共振氫譜共有11種吸收峰

D. 阿斯巴甜在一定條件下既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表:

元素編號(hào)

元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)

T

M層上電子數(shù)是K層上電子數(shù)的3

X

最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2

Y

常溫下單質(zhì)為雙原子分子,其氫化物水溶液呈堿性

Z

元素最高正價(jià)是+7價(jià)

1)元素X位于元素周期表的第____周期第__族,它的一種核素可測(cè)定文物年代,這種核素的符號(hào)是____。

2)元素Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖為___,與氫元素形成一種離子YH4+,寫出某溶液中含有該微粒的檢驗(yàn)方法_____。

3)元素Z與元素T相比,非金屬性較強(qiáng)的是___(用元素符號(hào)表示),下列表述中能證明這一事實(shí)的是___。

a.常溫下Z的單質(zhì)和T的單質(zhì)狀態(tài)不同

bZ的氫化物比T的氫化物穩(wěn)定

c.一定條件下ZT的單質(zhì)都能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)

4)探尋物質(zhì)的性質(zhì)差異性是學(xué)習(xí)的重要方法之一。T、X、Y、Z四種元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中化學(xué)性質(zhì)明顯不同于其他三種的是____,理由______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】對(duì)于可逆反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列敘述正確的是(  )

A. 達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),4v(O2)=5v(NO)

B. 若單位時(shí)間內(nèi)生成xmol NO的同時(shí),消耗xmol NH3,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C. 若有5 mol O===O鍵斷裂,同時(shí)有12 mol H—O鍵形成,此時(shí)必為化學(xué)平衡狀態(tài)

D. 化學(xué)平衡時(shí),化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是2v(NH3)=3v(H2O)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于ΔH的說法正確的是

A.在任何條件下,化學(xué)反應(yīng)的焓變都等于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱

B.ΔH>0時(shí)反應(yīng)放熱,ΔH<0時(shí)反應(yīng)吸熱

C.ΔH越大,說明反應(yīng)放出的熱量越多

D.一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中,當(dāng)反應(yīng)物能量大于生成物能量時(shí),反應(yīng)放熱,ΔH

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在一個(gè)容積為2L的密閉容器內(nèi)進(jìn)行如下反應(yīng):A2(g)+3B2(g)=aX(g)。反應(yīng)開始時(shí),n(A2)=1.5mol,n(B2)= 4.0mol,2min后,n(B2)=0.4mol, n(X)=2.4mol。

請(qǐng)計(jì)算:

(1)a_______。

(2)X的表示式(用AB表示)_______。

(3)2minA2的濃度________。

(4)B2的化學(xué)反應(yīng)速率為_______。

(5)2minB2的轉(zhuǎn)化率為_______

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】R、X、Y、Z是短周期元素,原子序數(shù)依次增大。R是自然界中組成物質(zhì)種類最多的元素,R原子最外層電子數(shù)是X原子最外層電子數(shù)2倍。Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物(M)是強(qiáng)電解質(zhì),向含Y元素的鈉鹽溶液中滴加M溶液,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是

A. R的氫化物可能使溴水或酸性高錳酸鉀溶液褪色

B. Y的氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性比R的強(qiáng)

C. 常溫常壓下,Z的單質(zhì)一定呈黃綠色

D. XZ組成的化合物屬于共價(jià)化合物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】2A+B3C+4D反應(yīng)中,表示該反應(yīng)速率最快的是

A. vB=0.3 mol·L-1· s-1B. vA=0.5mol·L-1· s-1

C. vC=0.8 mol·L-1· s-1D. vD=30 mol·L-1·min-1

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