在298 K时.合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＝-92.4 kJ·mol-1．在该条件下将1 mol N2和3 mol H2放在一密闭容器中合成氨.测得该反应放出的热量总是小于92.4 kJ.其原因是．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

在298 K时，合成氨反应N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1．在该条件下将1 mol　N₂和3 mol　H₂放在一密闭容器中合成氨，测得该反应放出的热量总是小于92.4 kJ，其原因是________________．

答案：
解析：

该反应为可逆反应，1 mol　N₂和3 mol　H₂反应达到平衡，始终不能完全转化为2 mol　NH₃，故放出的热量总小于92.4kJ·mol^－1

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(化学与技术)氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一，其合成原理为N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)　ΔH＝－92.4 KJ/moL．试回答下列问题：

氨的合成是一个可逆反应，为了探索合成氨的最佳条件，人们进行了大量的研究．

(1)下列有关做法不适宜的是________

A、常采用循环法，使未转化的氮气和氢气得到充分的利用．

B、综合考虑各方面的因素，压强控制在20－50 MPa之间为宜

C、利用电解水制氢气，作为合成氨的原料，

D、使用铁触媒为催化剂，在500℃时获得最大催化效益．

(2)合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是________(填序号)

A、采用较高压强(20－50 MPa)

B、采用500℃的高温

C、用铁触媒为催化剂

D、将生产的氨液化并及时从体系中分离出来，N₂和H₂循环到合成塔中并补充N₂和H₂

(3)在298 K时，将10 moL　N₂和30 moL　H₂放入合成塔中，为何放出的热量小于924 KJ？

(4)怎样知道在合成氨工业有氨气生成？

(5)如果提高单位时间内氨气的产量，对温度而言，在________(填高温或低温)下有利．

X、Y、Z三种短周期元素，X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体，在适当条件下可发生如下变化：

一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个，B、C两种分子中的电子数均等于10。

请回答下列问题：

（1）X元素在周期表中的位置是第__________周期第___________族。

（2）下图是实验室模拟工业法合成C的简易装置。简述检验有C生成的方法_____________。

（3）在298 K时，Y(g)+3Z(g) 2C(g) ；ΔH=－92.4 kJ·mol^-1，将Y、Z两种单质按物质的量比1∶3充入一密闭容器中。问：

在298 K时，将10 mol Y和30 mol Z充入一密闭容器中，为何放出的热量小于924 kJ？_______________。

（4）C在一定条件下反应生成A的化学方程式是_______________。

（5）X、Y、Z三种元素可组成一种强酸D，C在适当条件下被D吸收生成一种盐E，25 ℃时，0.1 mol·L^-1 E溶液中水的电离程度_______________（填“大于”“等于”或“小于”）0.1 mol·L^－¹ NaOH溶液中水的电离程度。若将0.1 mol·L^－¹ NaOH溶液和0.2 mol·L^－¹ E溶液等体积混合，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______________。

(8分)德国人哈伯在1913年实现了合成氨的工业化生产，反应原理：
N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)；已知298 K时，
ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1，ΔS＝－198.2 J·mol^－1·K^－1，试回答下列问题：
(1)计算说明298 K下合成氨反应能否自发进行？________(填“能”或“不能”)；在298 K时，将10 mol N₂和30 mol H₂放入合成塔中，为什么放出的热量小于924 kJ？________。

(2)如图在一定条件下，将1 mol N₂和3 mol H₂混合于一个10 L的密闭容器中，反应达到A平衡时，混合气体中氨占25%，试回答下列问题：
①N₂的转化率为________；
②在达到状态A时，平衡常数K_A＝________(代入数值的表达式，不要求得具体数值)，当温度由T₁变化到T₂时，K_A________K_B(填“＝”、“<”或“>”)。
③在达到状态B时，下列说法正确的是(　　)
a．通入氩气使压强增大，化学平衡向正反应方向移动
b．N₂的正反应速率是H₂的逆反应速率的1/3倍
c．降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小
d．增加N₂的物质的量，H₂的转化率降低
(3)若在恒温、恒压条件下合成氨反应达到平衡后，再向平衡体系中通入氩气，平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”)。
(4)在1998年希腊亚里斯多德大学的Marnellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H^＋)，实现了高温高压下高转化率的电化学合成氨，其实验装置如图：

则阴极的电极反应式为____________________________________________________。