题目
题型:不详难度:来源:
T/K | 303 | 313 | 323 | 353 |
NH3生成量/(10-6 mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
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2.0 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(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。
答案
(1)
(2)升温、增大N2浓度、不断移出生成物
(3)①66.7% ②5.0×10-3mol2·L-2
解析
(2)加快反应速率且增大NH3生成量的方法是升温、增大N2浓度、不断移出生成物。
(3)解:①设反应过程消耗xmolN2(g)。
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
起始物质的量/mol 0.60 1.60 0
平衡物质的量/mol 0.60-x 1.60-3x 2x
平衡时反应体系总物质的量=[(0.60-x)+(1.60-3x)+2x]mol="(2.20-2x)" mol
NH3(g)的物质的量分数=2x÷(2.20-2x)=4/7
x=0.40
N2的平衡转化率=×100%=66.7%
②设反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数为K。平衡时,c(NH3)=2×0.40 mol÷2.0 L=
0.40 mol·L-1c(N2)="(0.60-0.40)" mol÷2.0 L="0.10" mol·L-1
c(H2)=(1.60-3×0.40) mol÷2.0 L="0.20" mol·L-1
K==[(0.10 mol·L-1)×(0.20 mol·L-1)3]÷(0.40 mol·L-1)2
=5.0×10-3mol2·L-2
核心考点
试题【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】;主要考察你对磷及其化合物等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是 。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中N2 O5可发生下列反应:
2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g);ΔH>0
①反应达平衡后,若再通入一定量氮气,则N2O5的转化率将 。(填“增大”或“减小”、“不变”)
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据:
t/s | 0 | 500 | 1000 |
c(N2O5)/mol·L-1 | 5.00 | 3.52 | 2.48 |
③在T3温度下,反应1 000 s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1,则T2 T1。
(3)如上图所示装置可用于制备N2O5,则N2O5在电解池的
区生成,其电极反应式为 .
应的盐几乎不溶于水。根据以上信息,下列说法正确的是
A.As2O3是砷的最高价含氧酸的酸酐 |
B.As2O3的晶体为原子晶体 |
C.如不慎As2O3不慎撒落河水中,可投入纯碱以消除污染 |
D.如不慎As2O3不慎撒落河水中,可投入生石灰以消除污染 |
A.增加磷的含量 |
B.使它的性质稳定,便于运输 |
C.有利于改良土壤 |
D.使它转化为较易溶于水的物质 |
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