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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷56

哈伯法合成氨需要高温高压,为降低能耗,过渡金属催化合成氨被认为是前景巨大的替代方法。催化过程一般有吸附、解离、反应、脱附等过程,以下图示为在过渡金属催化剂表面合成氨反应历程的势能图(部分数据略),其中“*”表示被催化剂吸附。


(1)mol (g)、mol(g)变成活化分子需要吸收____________kJ的热量,“吸附”后“解离”需要放出___________kJ的热量,合成氨的热化学方程式为____________
(2)合成氨的捷姆金和佩热夫速率方程式为:w为反应的瞬时总速率,为正反应和逆反应速率之差,是正、逆反应速率常数)。合成氨反应的平衡常数_______________(用表示)
(3)若将2.0mol 和6.0mol 通入体积为2L的密闭容器中,分别在温度下进行反应,下图曲线分别只表示X的浓度(或Y的物质的量)随时间的变化(X、Y分别代表某一种反应物或生成物)。

①X表示的物质是_______________(填化学式),若温度下恰好平衡时,曲线上的点为A,其坐标为,则p_______________12,q_______________1(填“>”“<”或“=”)。

温度下,合成氨反应的平衡常数的数值是_______________;若某时刻,容器内气体的压强为起始时的75%,则此时v(正)_______________v(逆)(填“>”“<”或“=”)。

2023·四川泸州·一模
知识点:热化学方程式书写及正误判断碰撞理论及活化能化学平衡的移动及其影响因素化学平衡常数的有关计算 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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目前法是工业合成氨的主要方式,其生产条件需要高温高压,为了有效降低能耗,过渡金属催化还原氮气合成氨被认为是具有巨大前景的替代方法。催化过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程,图1为在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略),其中“*”表示被催化剂吸附。

(1)氨气的脱附是___(填“吸热”“放热”)过程,合成氨的逆反应的热化学方程式:____
(2)合成氨的捷姆金和佩热夫速率方程式为,v为反应的瞬时总速率,即正反应速率和逆反应速率之差,k1、k2分别是正、逆反应速率常数。已知:Kp是用平衡分压代替平衡浓度而得到的平衡常数(平衡分压=总压×物质的量分数),则合成氨反应的平衡常数Kp=____(用含k1、k2的代数式表示)。
(3)若将通入体积均为1L的两个密闭容器中,分别在T1和T2温度下进行反应。如图2所示,曲线I表示T1温度下的变化,曲线II表示T2温度下的变化,A点为反应在T2温度下恰好达到平衡的点。
①由图分析可得,温度T1____(填“>”、“<”或“=”,下同)T2。若曲线I上的点为反应在T1温度下恰好达到平衡的点,则m____15,n____2。
②T2温度下,反应从第5至恰好达到平衡时的平均反应速率____
③T2温度下,合成氨反应的化学平衡常数K=____;若某时刻,容器内气体的压强为起始时的75%,则此时____(填“>”、“<”或“=”)。
目前Haber-Bosch法是工业合成氨的主要方式,其生产条件需要高温高压。为了有效降低能耗,过渡金属催化还原氮气合成氨被认为是具有巨大前景的替代方法。催化过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程,图示为N2和H2在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略),其中“*”表示被催化剂吸附。

(1)氨气的脱附是____过程(填“吸热”或“放热”),合成氨的热化学方程式为_____
(2)合成氨的捷姆金和佩热夫速率方程式为 w= k1 p(N2)-k2 ,w为反应的瞬时总速率,为正反应和逆反应速率之差,k1、k2是正、逆反应速率常数。合成氨反应N2+3H2⇌2NH3的平衡常数Kp=_________(用k1,k2表示)(注:Kp用各物质平衡分压来表示)。
(3)若将2.0molN2和6.0molH2通入体积为1L的密闭容器中,分别在T1和T2温度下进行反应。曲线A表示T2温度下n(H2)的变化,曲线B表示T1温度下n(NH3)的变化,T2温度下反应到a点恰好达到平衡。

①温度T1___T2 (填“>”、“<”或“=”下同),T1温度下恰好平衡时,曲线B上的点为b(m, n ),则m___12,n__2。
②T2 温度下,反应从开始到恰好平衡时平均速率v(N2) =_____
③T2温度下,合成氨反应N2+3H2⇌2NH3的平衡常数的数值是____;若某时刻,容器内气体的压强为起始时的80%,则此时v(正)____v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)工业上通过降低反应后混合气体的温度而使氨气分离出来。这种分离物质的方法, 其原理类似于下列方法中的___(填序号)。
A.过滤       B.蒸馏            C.渗析          D.萃取

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