工业上合成氨的反应是:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.20 kJ·mol-1。
(1)下列事实中,不能说明上述可逆反应已达到平衡的是________
①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
②单位时间内生成n mol N—H的同时生成n mol N≡N
③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1︰3︰2
④N2、H2、NH3的体积分数不再改变
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
(2)已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行,测得如下数据:
| 时间(h) 物质的量(mol) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| N2 | 1.50 | n1 | 1.20 | n3 | 1.00 |
| H2 | 4.50 | 4.20 | 3.60 | n4 | 3.00 |
| NH3 | 0 | 0.20 | N2 | 1.00 | 1.00 |
①反应进行到2小时时放出的热量为________
②0~1小时内N2的平均反应速率________ mol·L-1·h-1;
③此条件下该反应的化学平衡常数K=" " ________ (保留两位小数)
④反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,化学平衡将向________ 方向移动(填“正反应”或“逆反应”、“不移动”)。
(12分)黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO2和Fe3O4。
(1)将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1 L的密闭容器中,反应
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040 mol/L。则该条件下反应的平衡常数K= ,SO2的平衡转化率= 。
(2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 (填字母)
| A.升高温度 | B.降低温度 | C.增大压强 |
| D.减小压强 (E)加入催化剂 (G)移出氧气 |
(4)将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性,其原因是______________________。
(15分)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
| 温度(℃) | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
| 平衡总压强(kPa) | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 | 24.0 |
| 平衡气体总浓度(×10-3mol/L) | 2.4 | 3.4 | 4.8 | 6.8 | 9.4 |
A.2v(NH3) = v(CO2) B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据,列式计算25.0℃时的分解平衡常数:K=_____= 。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量______(填“增加”、“减小”或“不变”)。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H____0,熵变△S___0(填>、<或=)。
(2)已知:NH2COONH4+2H2O
⑤计算25℃时,0~6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率______________。
⑥根据图中信息,如何说明水解反应速率随温度升高而增大:___________。
(12分)联合国气候变化大会于2009年12月7-18日在哥本哈根召开。中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40 %~45 %。![]()
(1)有效“减碳”的手段之一是节能。下列制氢方法最节能的是 。(填字母序号)
| A.电解水制氢:2H2O |
| B.高温使水分解制氢:2H2O |
| C.太阳光催化分解水制氢:2H2O |
| D.天然气制氢:CH4+H2O |
CO2(g)+3H2(g)
ΔH=-49.0 kJ/mol,
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图所示。
①写出由CO2和H2制取甲醇的反应的平衡常数表达式 _
②从3 min到10 min,v(H2)= mol/(L·min)。