合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义.⑴向合成塔中按物质的量之比l:4充入N2.H2进行氨的合成.图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系图.①图A中氨气的体积分数为15%时.H2的转化率为 .②图B中T=500℃.则温度为450℃时对应的曲线是 .⑵合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得.反应的热化学方程式为CH4(g)+H2 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

(12分)合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义。
⑴向合成塔中按物质的量之比l：4充入N₂、H₂进行氨的合成，图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系图。

①图A中氨气的体积分数为15％时，H₂的转化率为            。
②图B中T=500℃，则温度为450℃时对应的曲线是      (填“a”或“b”)。
⑵合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得，反应的热化学方程式为CH₄(g)+H₂O(g)
CO(g)+3H₂(g) △H>0，一定温度下，在体积为2 L的恒容容器中发生上述反应，各物质的物质的量变化如下表：

①分析表中数据，判断5 min时反应是否处于平衡状态?      (填“是”或“否”)，
前5 min反应的平均反应速率v(CH₄)=            。
②该温度下，上述反应的平衡常数K=             。
③反应在7~10 min内，CO的物质的量减少的原因可能是           (填字母)。
a．减少CH₄的物质的量    b．降低温度    c．升高温度 d．充入H₂

解析

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N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) △H= -92.4KJ/mol ，据此回答以下问题：

（1）下列有关该反应速率的叙述，正确的是（选填序号）。

a．升高温度可以增大活化分子百分数，加快反应速率

b．增大压强不能增大活化分子百分数，所以不可以加快反应速率

c．使用催化剂可以使反应物分子平均能量升高，加快反应速率

d．在质量一定的情况下，催化剂颗粒的表面积大小，对反应速率有显著影响

（2）①该反应的化学平衡常数表达式为K=_______________________。

②根据温度对化学平衡的影响规律可知，对于该反应，温度越高，其平衡常数的值越_____ 。

（3）某温度下，若把10 mol N₂与30 mol H₂ 置于体积为10 L的密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得平衡混合气体中氨的体积分数为20%，则该温度下反应的K=___________（可用分数表示）。能说明该反应达到化学平衡状态的是（填字母）。

a．容器内的密度保持不变 b．容器内压强保持不变

c．υ_正（N₂）＝2υ_逆（NH₃） d．混合气体中 c（NH₃）不变

（4）对于合成氨反应而言，下列有关图象一定正确的是（选填序号）_____________。

（5）相同温度下，有恒容密闭容器A和恒压密闭容器B，两容器中均充入1molN₂和3 molH₂，此时两容器的体积相等。在一定条件下反应达到平衡状态，A中NH₃的体积分数为a，放出热量Q₁kJ；

B中NH₃的体积分数为b，放出热量Q₂kJ。则：a_____b(填>、=、<)， Q₁_____Q₂(填>、=、<)， Q₁_____92.4(填>、=、<)。

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N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) △H=" -92.4KJ/mol  " ，据此回答以下问题：
（1）下列有关该反应速率的叙述，正确的是（选填序号）           。
a．升高温度可以增大活化分子百分数，加快反应速率
b．增大压强不能增大活化分子百分数，所以不可以加快反应速率
c．使用催化剂可以使反应物分子平均能量升高，加快反应速率
d．在质量一定的情况下，催化剂颗粒的表面积大小，对反应速率有显著影响
（2）①该反应的化学平衡常数表达式为K=_______________________。
②根据温度对化学平衡的影响规律可知，对于该反应，温度越高，其平衡常数的值越_____ 。
（3）某温度下，若把10 mol N₂与30 mol H₂置于体积为10 L的密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得平衡混合气体中氨的体积分数为20%，则该温度下反应的K=___________（可用分数表示）。能说明该反应达到化学平衡状态的是               （填字母）。
a．容器内的密度保持不变               b．容器内压强保持不变
c．υ_正（N₂）＝2υ_逆（NH₃）             d．混合气体中c（NH₃）不变
（4）对于合成氨反应而言，下列有关图象一定正确的是（选填序号）_____________。

（5）相同温度下，有恒容密闭容器A和恒压密闭容器B，两容器中均充入1mol N₂和3 molH₂，此时两容器的体积相等。在一定条件下反应达到平衡状态，A中NH₃的体积分数为a，放出热量Q₁kJ；
B中NH₃的体积分数为b，放出热量Q₂kJ。则：a_____b(填>、=、<)， Q₁_____ Q₂(填>、=、<)， Q₁_____92.4(填>、=、<)。