题目内容

合成氯是人类研究的重要课题,目前工业合成氨的原理为:

N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-930kJ/mol

1)某温度下,在2 L密闭容器中发生上述反应,测得数据如下

??????????? 时间/h

物质的量/mol

0

1

2

3

4

N2

20

183

17

16

16

H2

60

549

51

48

48

NH3

0

034

06

08

08

 

0~2 h内,vN2=???????????

②平衡时,H2的转化率为____;该温度下,反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数K=??

③若保持温度和体积不变,起始投入的N2H2NH3的物质的量分别为a molb molc mol,达到平衡后,NH3比的浓度与上表中相同的为?????? (填选项字母)。

Aa=lb=3c=0? ?????? Ba=4b=12c=0

Ca=0b=0c=4? ???? Da=lb=3c=2

2)另据报道,常温、常压下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,生成NH3O2。已知:H2的燃烧热ΔH=-286kJ/mol,则陪制NH3反应的热化学方程式为 ???????

3)采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H'),通过电解法也可合成氨,原理为:

N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。在电解法合成氨的过程申,应将N2不断地通入?? ___极,该电极反应式为??????????????????????

 

【答案】

1)①0075 mol·L-1·h-1 ???? 20%?? 6912???????? C D??

22 N2(g) + 6 H2O (l) = 4 NH3(g) + 3 O2 (g) ΔH = +1530 kJ·mol-1

3)阴? N2 + 6 H+ + 6e- = 2NH3

【解析】

试题分析:(1v(N2)= ?c(N2) ÷?t =(20-17)mol÷2L÷2h=0075mol/(L·h) 平衡时,H2的转化率为(60-48) ÷60×100%=20%. 化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各生成物浓度幂指数的乘积与各反应物浓度幂指数的乘积的比。所以若保持温度和体积不变,起始投入的N2H2NH3的物质的量分别为a molb molc mol,达到平衡后,NH3比的浓度与上表中相同,则应该一边倒转化,得到的N2物质的量为2molH2的物质的量为6molNH3的物质的量为0mol。可知CD符合要求。选项为CDN2(g)+3H2(g) 2NH3(g)?H=-930KJ/mol; 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ?H=-572KJ/mol ×2-×3.整理可得:2 N2(g) + 6 H2O (l) = 4 NH3(g) + 3 O2 (g) ΔH = +1530 kJ/mol。(3)因为N2在反应中得到电子,化合价降低,所以应该把N2不断地通入阴极。电极反应式为N2 + 6 H+ + 6e- = 2NH3

考点:考查化学反应速率、化学平衡常数的计算、等效平衡、盖斯定律及应用的知识。

 

练习册系列答案
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