题目内容
现在普遍应用的工业合成氨的方法是哈伯于1905年发明的,但此法反应物的转化率不高.
(1)已知某反应为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.2kJ?mol-1 若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1 K2(填“>”“=”或“<”).
(2)在一定温度下,向容积不变(始终为10L)的密闭容器中加入2mol N2、8mol H2及固体催化剂.10分钟后反应达到平衡状态,容器内气体压强变为起始的80%,此时氨气的体积分数为 ,用氮气表示的反应速率: .
(1)已知某反应为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.2kJ?mol-1 若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1
(2)在一定温度下,向容积不变(始终为10L)的密闭容器中加入2mol N2、8mol H2及固体催化剂.10分钟后反应达到平衡状态,容器内气体压强变为起始的80%,此时氨气的体积分数为
考点:化学平衡常数的含义,化学平衡的计算
专题:化学平衡专题
分析:(1)反应是放热反应,温度升高,平衡逆向进行,平衡常数减小;
(2)令参加反应的氮气的物质的量为amol,利用三段式表示出各物质的变化量、平衡时物质的量,利用压强之比等于物质的量之比列方程计算a,氨气的体积分数=
;根据v=
计算v(N2).
(2)令参加反应的氮气的物质的量为amol,利用三段式表示出各物质的变化量、平衡时物质的量,利用压强之比等于物质的量之比列方程计算a,氨气的体积分数=
| 平衡时氨气的物质的量 |
| 平衡混合气体总物质的量 |
| ||
| △t |
解答:
解:(1)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.2kJ?mol-1,若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,反应是放热反应,温度升高,平衡逆向进行,平衡常数减小,则K1>K2;
故答案为:>;
(2)令参加反应的氮气的物质的量为amol,则:
N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)
开始(mol):2 8 0
转化(mol):a 3a 2a
平衡(mol):2-a 8-3a 2a
故2-a+8-3a+2a=(2+8)×80%,解得a=1
所以,氨气的体积分数=
×100%=25%,
v(N2)=
=0.01mol/(L?min),
故答案为:25%;0.01mol/(L?min).
故答案为:>;
(2)令参加反应的氮气的物质的量为amol,则:
N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)
开始(mol):2 8 0
转化(mol):a 3a 2a
平衡(mol):2-a 8-3a 2a
故2-a+8-3a+2a=(2+8)×80%,解得a=1
所以,氨气的体积分数=
| 2×1mol |
| (2mol+8mol)×80% |
v(N2)=
| ||
| 10min |
故答案为:25%;0.01mol/(L?min).
点评:本题以合成氨为载体,考查化学平衡计算及影响因素、反应速率计算、平衡常数计算与应用,侧重考查学生对知识的迁移应用,难度中等.
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