解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷47
Haber-Bosch法合成氨存在能耗高、污染严重等缺点。实现常温、常压下固氮是近年来研究的热点。回答下列问题:
(1)合成氨反应速率较慢,与反应的活化能高有很大关系,降低反应的活化能最有效的措施是_______ 。
(2)Haber-Bosch法合成氨发生的反应为,一定温度下,在恒压密闭容器中加入和,达到平衡时,的转化率为50%,且容器体积变为。
①初始时和的体积之和为_______ 。
②该条件下的平衡常数为_______ 。
(3)在催化剂表面,反应在常温、常压、光照条件下即可顺利进行,反应过程与能量关系如图所示:
①该反应每生成(已折算为标准状况下的体积),反应体系的能量变化为_______ 。
②平衡量与温度的关系如下表所示:
表中所涉及温度从高到低的顺序为_______ ,温度下反应达到平衡,以物质的量变化表示的平均反应速率为_______ 。
(1)合成氨反应速率较慢,与反应的活化能高有很大关系,降低反应的活化能最有效的措施是
(2)Haber-Bosch法合成氨发生的反应为,一定温度下,在恒压密闭容器中加入和,达到平衡时,的转化率为50%,且容器体积变为。
①初始时和的体积之和为
②该条件下的平衡常数为
(3)在催化剂表面,反应在常温、常压、光照条件下即可顺利进行,反应过程与能量关系如图所示:
①该反应每生成(已折算为标准状况下的体积),反应体系的能量变化为
②平衡量与温度的关系如下表所示:
平衡量/() | 6.0 | 5.9 | 4.8 |
22-23高二上·内蒙古兴安盟·期中
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一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3:N2+3H2O⇌2NH3+O2,进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见表(反应时间3 h):
请回答下列问题:
(1)50℃时从开始到3h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为___________ mol·h-1
(2)该反应过程与能量关系可用如图表示,则反应的热化学方程式是___________ 。
(3)与目前广泛应用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率较慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:___________ 。
(4)工业合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ/mol。在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N2和4 mol H2,达到平衡时,N2的转化率为50%,体积变为10 L。求:
①该条件下的平衡常数为___________ ;
②若向该容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3,且a、b、c均大于0,在相同条件下达到平衡时,混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。反应放出的热量___________ (填“>”“<”或“=” )92.4 kJ。
T/℃ | 30 | 40 | 50 |
生成NH3量/(10-6 mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
(1)50℃时从开始到3h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为
(2)该反应过程与能量关系可用如图表示,则反应的热化学方程式是
(3)与目前广泛应用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率较慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:
(4)工业合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ/mol。在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N2和4 mol H2,达到平衡时,N2的转化率为50%,体积变为10 L。求:
①该条件下的平衡常数为
②若向该容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3,且a、b、c均大于0,在相同条件下达到平衡时,混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。反应放出的热量
科学家一直致力研究常温、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,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3 h):
相应的热化学方程式如下:
N2(g)+3H2O(1)=2NH3(g)+O2(g) ΔH=+765.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)请在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:______________ 。
(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1.60 mol H2(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。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______ 。
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)+O2(g) ΔH=+765.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)请在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:
(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1.60 mol H2(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。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
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,部分实验数据见下表(光照、N2、压强1.0×105 Pa、反应时间3 h):
相应的热化学方程式:N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+O2(g) ΔH=+765.2 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)请画出上述反应N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+O2(g) ΔH=+765.2 kJ·mol-1
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的示意图,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:___________________________ 。
(3)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数为。
①该条件下N2的平衡转化率为___________
②该条件下反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数为_____________
T/℃ | 30 | 40 | 50 | 60 |
NH3生成量/10-6 mol | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 6.1 |
回答下列问题:
(1)请画出上述反应N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+O2(g) ΔH=+765.2 kJ·mol-1
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的示意图,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:
(3)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数为。
①该条件下N2的平衡转化率为
②该条件下反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数为
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