题目内容
温度压强一定,在催化剂铁触媒作用下,向一密闭容器充入N2、H2和NH3 。若起始时n(N2)=x mol、n(H2)=y mol、n(NH3)=z mol (x、y、z均不为0 ),平衡时n(N2)=0.1mol、n(H2)=0.3mol、n(NH3)=0.08mol。下列有关判断不合理的是:
A.N2、H2的转化率不相等 B.平衡时,H2与NH3的生成速率之比为3:2
C.x : y =1:3 D.x的取值范围为0<x<0.14
A
【解析】
试题分析:平衡时N2、H2物质的量之比为1:3,根据化学方程式:N2+3H2
2NH3,转化的N2、H2的物质的量之比为1:3,所以起始时N2、H2的物质的量之比也为1:3,C项正确;转化率等于转化的量除以起始量,则N2、H2的转化率相等,A项错误;平衡时正逆反应速率相等,N2与NH3的生成速率之比等于系数之比:3:2,B项正确;起始时,只加入NH3,N2的量为0,若只加入N2、H2,N2为0.14mol,实际加入了N2、H2和NH3 ,所以x的取值范围为0<x<0.14,D项正确。
考点:本题考查转化率的判断、反应速率的计算和可逆反应的相关计算。
工业上以氨气为原料(铂铑合金网为催化剂)催化氧化法制硝酸的过程如下:
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(1)己知反应一经发生,铂铑合金网就会处于红热状态。写出氨催化氧化的化学方程式:______________________________________________;当温度升高时,该反应的平衡常数K值___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)硝酸厂尾气常用的处理方法是催化还原法:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2 。已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H= a kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H= b kJ·mol-1
H2O(1)=H2O(g) △H= c kJ·mol-1
则反应2NO2(g)+4H2(g)=N2(g)+4H2O(1)的△H=_________。(用a、b、c表示)
(3)①合成氨反应的化学方程式为N2+3H2
2NH3,该反应在固定容积的密闭容器中进行。下列各项标志着该反应达到化学平衡状态的是____________(填序号)
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
B.3v正(N2)=v逆(H2)
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的相对分子质量保持不变
E.1mol N≡N键断裂,同时1mol H—H键断裂
②若在恒温条件下,将N2与H2按一定比例混合通入一个容积为2L的密闭容器中,5min反应达平衡,n(N2)=1mol,n(H2)=1mol,n(NH3)=2mol,则反应速率v(N2)=________________,H2的平衡转化率=_________________;若保持容器的温度不变,在10min时将容器的容积压缩为lL,请在答题卡坐标图中,画出从反应开始至15min时c(NH3)随时间变化曲线示意图。
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