解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷157
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,氨有广泛的应用。
已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H1=-a kJ∙mol-1;
2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ∆H2=-b kJ∙mol-1
(1)有研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在特殊催化剂表面与H2O反应可生成NH3。则由N2与H2O反应生成NH3的热化学方程式是___________ 。
(2)工业上主要以N2(g)、H2(g)为原料气合成NH3。
①将物质的量之比为1:3的N2和H2充入2L的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得平衡时数据如下:
该条件下H2的转化率为___________ (可用分数表示),平衡常数K=___________ (可用分数表示)。
②若按以下浓度投料,其它反应条件与①相同,起始时反应进行的方向为___________ (填“正向”、“逆向”或“无法判断”)。
③L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,合成氨反应中H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
i.X代表的物理量是___________ 。
ii.判断L1、L2的大小关系,并简述理由___________ 。
已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H1=-a kJ∙mol-1;
2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ∆H2=-b kJ∙mol-1
(1)有研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在特殊催化剂表面与H2O反应可生成NH3。则由N2与H2O反应生成NH3的热化学方程式是
(2)工业上主要以N2(g)、H2(g)为原料气合成NH3。
①将物质的量之比为1:3的N2和H2充入2L的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得平衡时数据如下:
物质 | N2 | H2 | NH3 |
平衡时物质的量/mol | 0.2 | 0.6 | 0.2 |
②若按以下浓度投料,其它反应条件与①相同,起始时反应进行的方向为
物质 | N2 | H2 | NH3 |
起始浓度(mol/L) | 0.5 | 1.5 | 0.5 |
i.X代表的物理量是
ii.判断L1、L2的大小关系,并简述理由
22-23高二上·福建福州·期末
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合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,氨有广泛的应用。
(1)目前工业合成氨的主要方法是HaberBosch法,化学反应原理如下:
①该反应放热,但仍选择较高温度,原因是___________
②理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是___________ (写出1条)。
③将物质的量之比为1:3的N2和H2充入2 L的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得平衡时数据如下:
该条件下H2的转化率为___________ ,平衡常数K=___________ (可用分数表示)。
④若按以下浓度投料,其它反应条件与①相同,起始时反应进行的方向为___________ (填“正向”、“逆向”或“无法判断”)。
⑤ L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度,如图表示L一定时,合成氨反应中 H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
ⅰ.X代表的物理量是___________ 。
ⅱ.判断L1、L2的大小关系,并简述理由___________ 。
(2)电化学气敏传感器可用于检测环境中NH3的含量,其工作原理如图所示,则a极的电极反应式为___________ ,反应消耗的O2与NH3的物质的量之比为___________ 。
(1)目前工业合成氨的主要方法是HaberBosch法,化学反应原理如下:
①该反应放热,但仍选择较高温度,原因是
②理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是
③将物质的量之比为1:3的N2和H2充入2 L的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得平衡时数据如下:
物质 | N2 | H2 | NH3 |
平衡时物质的量/mol | 0.2 | 0.6 | 0.2 |
④若按以下浓度投料,其它反应条件与①相同,起始时反应进行的方向为
物质 | N2 | H2 | NH3 |
起始浓度(mol/L) | 0.5 | 1.5 | 0.5 |
ⅰ.X代表的物理量是
ⅱ.判断L1、L2的大小关系,并简述理由
(2)电化学气敏传感器可用于检测环境中NH3的含量,其工作原理如图所示,则a极的电极反应式为
氨是化学实验室及化工生产中的重要物质,应用广泛。
(1)已知25℃时:N2(g)+O2(g)⇌ 2NO(g) △H1=+183 kJ/mol ;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H2=-571.6 kJ/mol ;
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(1) △H3=-1164.4 kJ/mol;
则N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=________ kJ/mol。
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应,起始投料时各物质浓度如下表:
①按投料I进行反应,测得达到化学平衡状态时H2的转化率为40%,若按投料II进行反应,起始时反应进行的方向为________ (填“正向”或“逆向”)。
②L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时,合成氨反应中H2(g)的平衡转化率随X
的变化关系。
iX代表的物理量是_________ ,
ii判断L1、L2的大小关系,并简述理由:_____________ 。
(1)已知25℃时:N2(g)+O2(g)⇌ 2NO(g) △H1=+183 kJ/mol ;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H2=-571.6 kJ/mol ;
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(1) △H3=-1164.4 kJ/mol;
则N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应,起始投料时各物质浓度如下表:
N2 | H2 | NH3 | |
投料I | 1.0mol/L | 3.0mol/L | 0 |
投料II | 0.5mol/L | 1.5mol/L | 1.0mol/L |
②L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时,合成氨反应中H2(g)的平衡转化率随X
的变化关系。
iX代表的物理量是
ii判断L1、L2的大小关系,并简述理由:
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,氨的用途广泛。
(1)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-xkJ·mol-1
4NH3(g)+3O2(g)=2N2+6H2O(g) ΔH2=-ykJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH3
ΔH3 =_____ kJ·mol-1(用含x、y的代数式表示)。
(2)目前工业合成氨通常用以铁为主的催化剂在 400~500℃和10~30MPa的条件下,由氮气和氢气直接合成氨。
①该反应放热,但仍选择较高温度,原因是________ 。
②将物质的量之比为 1∶3 的N2 和H2 充入 2 L 的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得平衡时数据如下:
该条件下H2 的转化率为_______ ,平衡常数K = _______ (可用分数表示)。
③若按以下浓度投料,其它反应条件与②相同,起始时反应进行的方向为______ (填“正向”、“逆向”或“无法判断”)
(3)下图是某压强下N2 和H2 按物质的量之比 1∶3 投料进行反应,反应混合物中NH3 的物质的量分数随温度的变化曲线,I 是平衡时的曲线,II 是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线。
①图中a点,容器内n(N2):n(NH3)=______ 。
②图中b点,υ正____ υ逆(填“>”“<”或“=”)
③400~530℃,II 中NH3 的物质的量分数随温度升高而增大,原因是_______ 。
(1)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-xkJ·mol-1
4NH3(g)+3O2(g)=2N2+6H2O(g) ΔH2=-ykJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH3
ΔH3 =
(2)目前工业合成氨通常用以铁为主的催化剂在 400~500℃和10~30MPa的条件下,由氮气和氢气直接合成氨。
①该反应放热,但仍选择较高温度,原因是
②将物质的量之比为 1∶3 的N2 和H2 充入 2 L 的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得平衡时数据如下:
物质 | N2 | H2 | NH3 |
平衡时物质的量/mol | 0.2 | 0.6 | 0.2 |
③若按以下浓度投料,其它反应条件与②相同,起始时反应进行的方向为
物质 | N2 | H2 | NH3 |
初始投料/(mol/L) | 0.5 | 1.5 | 0.5 |
(3)下图是某压强下N2 和H2 按物质的量之比 1∶3 投料进行反应,反应混合物中NH3 的物质的量分数随温度的变化曲线,I 是平衡时的曲线,II 是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线。
①图中a点,容器内n(N2):n(NH3)=
②图中b点,υ正
③400~530℃,II 中NH3 的物质的量分数随温度升高而增大,原因是
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