氨与硝酸在工农业生产中均有重要的用途。某小组根据工业生产原理设计了生产氨与硝酸的主要过程如下:

(1)以N2和H2为原料合成氨气。反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0

①一定温度下,在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应。若容器容积恒定,达到平衡状态时,气体的总物质的量是原的,则N2的转化率α=         ;若此时放出热量为aKJ,则其热化学方程式为 ___________________。

②氨气溶于水则为氨水。已知NH3·H2O的电离平衡常数为Kb,计算0.1mol/L的NH3·H2O溶液中c(OH-)=___________mol/L(设平衡时NH3·H2O的浓度约为0.1mol/L,用含有Kb的代数式表示)。

(2)以氨气、空气为主要原料先进行氨的催化氧化,然后制得硝酸。

①其中NO在容积恒定的密闭容器中进行反应:

2NO(g)+O2(g)2NO2(g)   △H>0

该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如下图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)                   。

a.在t1~t2时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态

b.在t2时,采取的措施可以是升高温度

c.在t3~t4时与在t1~t2时的平衡常数K肯定相同

d.在t5时,容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值

②实际上,生成的NO2会聚合生成N2O4。如果在一密闭容器中,17℃、1.01×105Pa条件下,2NO2(g)N2O4(g) △H<0的平衡常数K=13.3。若改变上述体系的某个条件,达到新的平衡后,测得混合气体中c(NO2)=0.04mol/L,c(N2O4)=0.007mol/L,则改变的条件是                  。


将1.00 mol二氧化硫和1.00 mol氧气通入1.00 L的密闭容器中,分别在500 K,600 K,700 K三个不同的温度下进行2SO2+O22SO3反应,反应过程中SO3浓度随时间的变化如下面表格所示:

表一:500 K

时间(min)

0

5

10

15

20

25

SO3浓度(mol·L-1)

0

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

时间

30

35

40

45

50

55

SO3浓度(mol·L-1)

0.35

0.40

0.50

0.55

0.60

0.60

表二:600 K

时间(min)

0

5

10

15

20

25

SO3浓度(mol·L-1)

0

0.20

0.30

0.40

0.50

0.50

表三:700 K

时间(min)

0

5

10

15

20

25

SO3浓度(mol·L-1)

0

0.25

0.35

0.35

0.35

0.35

(1)从上面三个表的数据可以判断该反应是__________反应(填“吸热”或“放热”),利用表一计算0~40 min内用SO2表示该反应的化学反应速率v(SO2)=__________mol·L-1·min-1。

(2)对该反应,下面的说法正确的是__________。

A.当容器中的压强不再变化时,该反应就达到平衡

B.达到平衡时v正(SO2)=v逆(SO3)

C.平衡时c(SO2)=c(SO3)

D.当由500 K平衡状态时升高温度至600 K时,重新达到平衡状态时,容器的压强减小

(3)从上面三个表的数据,温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是_____________________________________________________________________。

(4)计算在600 K时的平衡常数(写出计算过程,最后结果取两位有效数字)。

(5)下图曲线(Ⅰ)是在500 K时SO3浓度的变化曲线,请你在图中画出在550 K进行上述反应的曲线,并标明曲线(Ⅱ)。

 0  142216  142224  142230  142234  142240  142242  142246  142252  142254  142260  142266  142270  142272  142276  142282  142284  142290  142294  142296  142300  142302  142306  142308  142310  142311  142312  142314  142315  142316  142318  142320  142324  142326  142330  142332  142336  142342  142344  142350  142354  142356  142360  142366  142372  142374  142380  142384  142386  142392  142396  142402  142410  203614 

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