自1913年工业合成氨投产以来,合成氨工业不断发展,氨又可以进一步制备硝酸,在工业上可进行连续生产.请回答下列问题:

自1913年工业合成氨投产以来,合成氨工业不断发展,氨又可以进一步制备硝酸,在工业上可进行连续生产.请回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/molN2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
写出氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式:______.
(2)某研究小组在673K、30MPa条件下,在体积为VL的密闭容器中进行反应:
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),其n(H2)和n(NH3)随时间变化的关系如图所示.
下列叙述正确的是______.(填字母)
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到化学平衡状态
C.若t3时由673K升至773K,则n(H2)将增大
D.t2、t3时刻,n(N2)不相等
(3)在一定温度和催化剂下,将6.4mol H2和2.4molN2混合于一个容积为4L的密闭容器中发生反应,在3min末时反应恰好达平衡,此时生成了1.6mol NH3.计算:(写出计算过程)①3min内以H2表示的化学反应速率;②该条件下的平衡常数?
silverthorn 1年前 已收到1个回答 举报

君子旭 幼苗

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解题思路:(1)由已知热化学方程式根据盖斯定律构造目标热化学方程式.
(2)A、氨气的物质的量越小,反应物的物质的量越大,反应物浓度越大正反应速率越快.
B、c点以后氨气、氢气的物质的量发生变化.
C、升高温度平衡向吸热方向移动.
D、t2、t3时刻,可逆反应处于平衡状态.
(3)利用三段式计算出各物质的浓度变化、平衡时各物质的浓度.
①根据v=[△c/△t]计算v(H2).
②平衡常数k=
c2(NH3)
c(N2)•c3(H2)
,将平衡浓度代入计算.

(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
②N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
由盖斯定律可知,①×2-②×2+③×3得:4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.0kJ/mol
故答案为:4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.0kJ/mol.
(2)A、由图可知氨气在点a比在点b时的物质的量小,故a点时反应物的浓度大,反应物浓度越大正反应速率越快,故点a的正反应速率比点b的大,故A正确;
B、由图可知c点后氨气物质的量增大,氢气的物质的量减小,c点未处于平衡状态,平衡向正反应进行,故B错误;
C、合成氨正反应是放热反应,升高温度平衡向吸热方向移动,即向逆反应移动,则n(H2)增大,故C正确;
D、t2、t3时刻,可逆反应处于相同平衡状态,n(N2)相等,故D错误.
故选:AC.
(3)等于可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始物质的量浓度(mol/L)0.61.6 0
转化物质的量浓度(mol/L)0.20.60.4
平衡物质的量浓度(mol/L)0.41 0.4
①3min内以H2表示的化学反应速率v(H2)=[0.6mol/L/3min]=0.2mol/(L•min).
答:3min内以H2表示的化学反应速率为0.2mol/(L•min).
②平衡常数k=
c2(NH3)
c(N2)•c3(H2)=
(0.4mol/L)2
0.4mol/L•(1mol/L)3=0.4L2/mol2
答:该条件下的平衡常数为0.4L2/mol2

点评:
本题考点: 化学平衡的计算;用盖斯定律进行有关反应热的计算;物质的量或浓度随时间的变化曲线.

考点点评: 考查热化学方程式书写、影响平衡移动的因素、平衡图象、化学平衡计算等,难度中等,注意掌握三段式解题法与盖斯定律.

1年前

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