题目内容

某温度下,对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol.N2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如下图所示.下列说法正确的是

[  ]

A.

将1.0 mol氮气、3.0 mol氢气,置于1 L密闭容器中发生反应,放出的热量为92.4 kJ

B.

平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)<K(B)

C.

上述反应在达到平衡后,增大压强,H2的转化率提高

D.

升高温度,平衡向逆反应方向移动,说明逆反应速率增大,正反应速率减小

练习册系列答案
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化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用.氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料.
I.氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景.现用氢氧燃料电池进行如图实验(图中所用电极均为惰性电极):
(1)对于氢氧燃料电池中,下列表达不正确的是
CD
CD

A.a电极是负极,OH-移向负极
B.b电极的电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.电池总反应式为:2H2+O2
 点燃 
.
 
2H2O
D.电解质溶液的pH保持不变
E.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
(2)上图装置中盛有100mL、0.1mol?L-1AgNO3溶液,当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL(标准状况下)时,则此时上图装置中溶液的pH=
1
1
  (溶液体积变化忽略不计)
II氢气是合成氨的重要原料.工业上合成氨的反应是:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.20kJ?mol-1
(1)下列事实中,不能说明上述可逆反应已达到平衡的是
②③
②③
(填序号)
①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
②单位时间内生成n mol N-H的同时生成n mol N≡N
③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1:3:2
④N2、H2、NH3的体积分数不再改变
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
(2)已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行,测得如下数据:

时间(h)
物质的量(mol)
0 1 2 3 4
N2 1.50 n1 1.20 n3 1.00
H2 4.50 4.20 3.60 n4 3.00
NH3 0 0.20 N2 1.00 1.00
根据表中数据计算:
①反应进行到2小时时放出的热量为
27.66kJ
27.66kJ

②此条件下该反应的化学平衡常数K=
4
27
4
27
(保留两位小数)
③反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,化学平衡将向
正反应
正反应
  方向移动(填“正反应”或“逆反应”、“不移动”).
(2010?临沂一模)氨气在农业和国防工业都有很重要的作用,历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家.

(1)如图1表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化,据此请回答:
①写出氮气与氢气合成氨的热化学反应方程式:
N2(g)+3H2(g)
 催化剂 
.
 
2NH3(g)△H═-92kJ/mol
N2(g)+3H2(g)
 催化剂 
.
 
2NH3(g)△H═-92kJ/mol

②对于合成氨的反应下列说法正确的是
CD
CD
(填编号)
A、该反应在任意条件下都可以自发进行
B、加入催化剂,能使该反应的E和△H都减小
C、若反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,K1>K2
D、该反应属于人工固氮
(2)现在普遍应用的工业合成氮的方法N2+3H2?2NH3,是哈伯于1905年发明的,但此法达到平衡时反应物的转化率不高.
①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正方向移动的措施是
D
D
(填编号)
A、使用的更高效催化剂
B、升高温度
C、及时分离出氨气
D、冲入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
②若在某温度下、2L的密闭容器中发生N2+3H2?2NH3的反应,如图2表示N2的物质的量随时间的变化曲线.用H2表示0~10min内该反应的平速率v(H2)=
0.06mol/(L?min)
0.06mol/(L?min)
.从1min起,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为
D
D
(填编号)
A、a  B、b   C、c   D、d
(3)随着对合成氨研究的发展,2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下吧氢气和用氦气稀释的氮气,分别通入一个加热到500℃的电解池中,采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质理用吸附在它内外表面上的金属但多晶薄膜像电噪,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氮(装置如图3).
请回答:铠电极是电解池的
极(填“阳“或“阴“),该极上的电极反应式是
N2+6e-+6H+=2NH3
N2+6e-+6H+=2NH3

化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。

I.氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图实验(图中所用电极均为惰性电极):

(1)对于氢氧燃料电池中,下列表达不正确的是________

A.a电极是负极,OH移向正极

B.b电极的电极反应为:O2+2H2O+4e=4OH

C.电池总反应式为:2H2+O22H2O

D.电解质溶液的pH保持不变

E.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置

(2)上图装置中盛有100mL、0.1mol·L—1AgNO3溶液,当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL(标准状况下)时,则此时上图装置中溶液的pH=________(溶液体积变化忽略不计)

II.氢气是合成氨的重要原料。工业上合成氨的反应是:

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   ΔH=-92.20 kJ·mol1

(1)下列事实中,不能说明上述可逆反应已达到平衡的是________

①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2

②单位时间内生成n mol N—H的同时生成n mol N≡N

③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1︰3︰2

④N2、H2、NH3的体积分数不再改变

⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变

⑥混合气体的总物质的量不再改变

(2)已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行,测得如下数据:

时间(h)

物质的量(mol)

0

1

2

3

4

N2

1.50

n1

1.20

n3

1.00

H2

4.50

4.20

3.60

n4

3.00

NH3

0

0.20

n2

1.00

1.00

 

根据表中数据计算:

反应进行到2小时时放出的热量为________

0~1小时内N2的平均反应速率________mol·L1·h1

③此条件下该反应的化学平衡常数K=________(保留两位小数)

④反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,化学平衡将向________  方向移动(填“正反应”或“逆反应”、“不移动”)。

 

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