题目内容
将2molN2和6molH2混合后置于体积可变的等压容器中,在一定温度下发生如下反应:3H2(g)+N2(g)
2NH3(g);DH=-92.4kJ·mol-1该反应达到平衡状态A时,测得气体的总物质的量为7.6mol.若H2、N2、NH3的起始物质的量分别用a、b、c表示,回答下列问题:
(1)在达到平衡状态A的容器中通入少量N2,重新达到平衡时体系中H2的体积分数________(填“增大”或“减小”或“不变”),若要使H2的体积分数再变到与平衡状态A相同,可采取的措施有________或________.
(2)若起始时a=3mol,b=1mol,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状念A相同,则起始时C的值为________(填“某一数值”或“任意值”).
(3)若要使反应开始时向逆反应方向进行,且达到平衡后各气体的物质的量与平衡状态A相同,则起始时________.
解析:
| (1)减小,给体系升温,通入适量的H2
(2)任意值 (3)0.4<c≤4 解析:(1)增加N2物质的量,化学平衡向右移动,H2物质的量减小,建立平衡时H2的体积分数减小.要使H2的体积分数增大到与A平衡相同,化学平衡应向左移动.因此可给体系升温或通入适量的H2. (2)由于是等温、等压过程,只需按比例投料,就可以与A建立相同的平衡状态,因a/b=3/1,所以为任意值. (3)采用“极值法”求解.先求平衡态A的氨的量为0.4mol,将N2和H2全部转化成NH3,其物质的量为4mol,要使反应开始时向逆反应方向进行,c的取值范围为0.4<c≤4.
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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:
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温度/°C |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
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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-4,合成氨的热化学方程式是 。
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(3)在一定温度下,将2molN2和6molH2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
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的体积分数如下表.请回答:
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温度/℃ |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
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氨含量/% |
89.9 |
71.0 |
47.0 |
26.4 |
13.8 |
(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)在一定温度下,将2molN2和6 molH2通入到体积为1 L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);欲使K增大,可以采取的措施是_______.
(3)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);从化学反应速率的角度分析,提高反应速率可采取的措施是_____(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