题目内容

【题目】(1)将一定量的N2(g)和H2(g)放入2L的密闭容器中,在500℃、2×107Pa下发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)

①在反应体系中加入催化剂,该反应的反应热_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。

②5分钟后达到平衡,测得N2为0.2 mol,H2为0.6 mol,NH3为0.2 mol。氮气的平均反应速率υ(N2)=___________,H2的转化率为_____________(保留小数点后一位)。

③欲提高②容器中H2的转化率,下列措施可行的是____________。

a.把气体的体积压缩至1L b.向容器中再充入惰性气体

c.改变反应的催化剂 d.液化生成物分离出氨

(2)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生下列反应:2N2(g)+6H2O(l) 4NH3(g)+3O2(g) ΔH=akJ/mol,进一步研究NH3生成量与温度关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下:

T/K

303

313

323

NH3生成量/(10-6mol)

4.8

5.9

6.0

此合成反应的a_________0。(填“大于”、“小于”或“等于”)

【答案】不变 0.01mol·L-1·min-1 33.3% ad 大于

【解析】

对于合成氨反应,欲增大反应物的转化率,可设法让平衡向正反应方向移动。具体方法为:加压、降温、把产物取走一部分、增大另一种反应物的浓度,但试图通过充入稀有气体让体系的总压强增大、加入催化剂、充入该反应物,都不能达到目的。

(1)①在反应体系中加入催化剂,不能提高反应物的转化率,该反应的反应热不变;

答案为:不变;

② N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

起始量 0.3 mol 0.9 mol 0

变化量 0.1 mol 0.3mol 0.2 mol

平衡量 0.2 mol 0.6 mol 0.2 mol

氮气的平均反应速率υ(N2)= mol·L-1·min-1,

H2的转化率为;

答案为:0.01mol·L-1·min-1;33.3%

③a.把气体的体积压缩至1L,平衡正向移动,H2的转化率提高;

b.向容器中再充入惰性气体,虽然压强增大,但反应物与生成物的浓度没有发生改变,平衡不发生移动,H2的转化率不变;

c.改变反应的催化剂,能改变化学反应速率,但不能改变反应物的转化率;

d.液化生成物分离出氨,减小生成物浓度,平衡正向移动,H2的转化率增大。

答案为:ad

(2)从表中数据可看出,升高温度,NH3的生成量增大,说明平衡正向移动,所以正反应为吸热反应,a大于0;

答案为:大于

练习册系列答案
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【题目】丙烯酸是合成丙烯酸脂的原料,丙烯醇用于生产甘油、塑料等。某小组以丙烯醛为原料生产丙烯醇、丙烯酸的流程如图所示:

已知反应原理:

有关物质的物理性质如表:

丙烯醛

丙烯醇

丙烯酸

四氯化碳

沸点/℃

53

97

141

77

熔点/℃

-87

-129

13

-22.8

密度/gcm-3

0.84

0.85

1.02

1.58

溶解性(常温)

易溶于水和

有机物

溶于水和

有机溶剂

溶于水和

有机溶剂

难溶于水,

易溶于有机物

(1)已知苯的沸点为80.1℃,上述步骤②的萃取剂用四氯化碳而不用苯,其主要原因可能是_________________。上层液体分液漏斗________(填“上”或“下”)口倒(或放)出。

(2)从步骤④的残留液中可提取一种无水正盐,它是________(填化学式)。

(3)步骤⑤采用如图装置,该装置有一处明显错误,请指出错误:________,并改之。收集丙烯醇的温度应控制在________左右。

(4)已知:醛类具有较强还原性,能与溴水、酸性高锰酸钾溶液、银氨溶液等反应。某同学为了证明丙烯酸产品中含有丙烯醛,设计如下方案:

a.取少量溴水于试管,加入适量丙烯酸样品,振荡,溶液褪色

b.取少量酸性高锰酸钾溶液于试管,加入适量丙烯酸样品,振荡,溶液褪色

c.取少量银氨溶液于试管,加入适量丙烯酸样品,用水浴加热,有银镜产生

d.取少量酸性重铬酸钾溶液于试管,加入适量丙烯酸样品,振荡,溶液由橙红色变成绿色

上述方案中,能证明丙烯酸产品中含少量丙烯醛的是________(填字母)。

(5)请你选择下列药品设计一个简单实验证明丙烯醇含有碳碳双键:________。(可选药品:丙烯醇样品、酸性高锰酸钾溶液、酸性重铬酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液和钠粒)

(6)为了证明丙烯酸是弱酸,设计如下方案,其中能达到实验目的的是________(填字母)。

代号

方案

预测现象

A

取少量样品溶于水,滴加紫色石蕊溶液

溶液变红色

B

常温下,将10ml0.1molL-1NaOH溶液和10ml0.1molL-1溶液充分混合,测定混合溶液pH

pH>7

C

用相同的导电仪分别测定盐酸溶液、溶液的导电性

前者灯泡较亮

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