题目内容

精英家教网氨在工农业生产中应用广泛.在压强为30MPa时,合成氨平衡混合气体中NH3的体积分数如下:
温度/℃ 200 300 400 500 600
氨含量/% 89.9 71.0 47.0 26.4 13.8
请回答:
(1)根据表中数据,结合化学平衡移动原理,说明合成氨反应是放热反应的原因是
 

(2)根据图,合成氨的热化学方程式是
 

(3)在一定温度下,将2mol N2和6mol H2通入到体积为1L的密闭容器中,发生反应N2+3H2?2NH3,2min达到平衡状态时,H2转化率是50%,则用H2表示该反应的平均速率v(H2)=
 
;该温度下的平衡常数K=
 
(用分数表示);俗使K增大,可以采取的措施是
 

(4)从化学平衡移动的角度分析,提高H2转化率可以采取的措施是
 
(选填序号字母)
a.及时分离出NH3 b.升高温度    c.增大压强  d.使用催化剂.
分析:(1)根据表格数据可知温度升高,合成氨平衡混合气体中NH3的体积分数减少,说明平衡逆向移动,而温度升高,平衡向吸热的方向移动;
(2)根据图写出热化学方程式.注意反应热与物质的量的关系;
(3)利用三段式解题法,求出平衡时各组分的物质的量、各组分物质的量的变化量
根据v=
△c
△t
计算v(H2);
根据平衡常数的概念来计算;
根据平衡常数只与温度有关,俗使K增大,则平衡正向移动,然后根据温度与平衡之间的关系来解答;
(4)反应为N2+3H2?2NH3 △H<0,提高H2转化率,应使平衡向正反应方向移动,结合方程式的特点和影响化学平衡的条件解答.
解答:解:(1)由表格数据可知温度升高,合成氨平衡混合气体中NH3的体积分数减少,说明平衡逆向移动,而温度升高,平衡向吸热的方向移动,则合成氨反应是放热反应;
故答案为:温度升高,合成氨平衡混合气体中NH3的体积分数减少,说明平衡逆向移动,而温度升高,平衡向吸热的方向移动,则合成氨反应是放热反应;
(2)由图可知,
1
2
molN2(g)与
3
2
molH2(g)完全反应生成1molNH3(g)的反应热为-46.1kJ/mol,
所以合成氨的热化学反应方程式为:N2(g)+3H2(g)
高温高压
催化剂
2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol,
(3)2min达到平衡状态时,H2转化率是50%,则消耗的H2的物质的量为3mol,
               N2 +3H2 ?2NH3
开始(mol/L):2      6      0
变化(mol/L):1      3      2
平衡(mol/L):1     3      2
H2的平均反应速率v(H2)=
△C
△t
=
 3mol∕L 
2min
=1.5mol∕(L?min);
答:H2的平均反应速率为3mol∕L.s.
化学平衡常数K=
C2(NH3)
C( N)C3(H2)
=
22
33
=
4
27

俗使K增大,则平衡正向移动,而该反应为放热反应,所以降低温度,平衡向放热的方向移动,即正向移动,
故答案为:1.5mol∕(L?min);
4
27
;降低温度;
(4)a.及时分离出NH3,平衡正向移动,H2转化率提高,故a正确;
b.升高温度,平衡向吸热的方向移动,即逆反应方向移动,H2转化率降低,故b错误; 
c.增大压强,平衡向气体体积减少的方向移动,即正向移动,H2转化率提高,故c正确; 
d.使用催化剂,平衡不移动,H2转化率不变,故d错误;
故选:ac
点评:本题主要考查了外界条件对平衡的影响、反应速率、平衡常数的计算,难度不大,根据所学知识即可完成.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网