(17分)氨的合成原理为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);△H= —92.4 KJ·mol—1。现在500℃、20 MPa时,将N2、H2置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应,反应过程中各物质的物质的量变化如图。![]()
回答下列问题:
(1)10 min内以NH3表示的平均反应速率 ;
(2)在10 ~20 min内:NH3浓度变化的原因可能是 ;
| A.加了催化剂 | B.缩小容器体积 | C.降低温度 | D.增加NH3物质的量 |
第1次平衡:平衡常数K1 = (带数据的表达式),第2次平衡时NH3的体积分数 ;
(4)在反应进行至25 min时:
①曲线发生变化的原因:
②达第二次平衡时,新平衡的平衡常数K2 K1(填“大于”、“等于”、“小于”);
(5)在25~40 min时,计算合成氨过程中的反应热△H= 。
(6)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应:
N2(g) + 3H2O(1)
进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表:
| T/K | 303 | 313 | 323 |
| NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
②已知:N2(g) + 3H2(g)
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) = -571.6kJ·mol—1
则常温下氮气与水反应生成氨气与氧气的热化学方程式为:
(12分)在298K、100kPa时,在1L水中可溶解0.09mol氯气,实验测得溶于水的
约有三分之一与水反应。请回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为______________________________________;
(2)估算该反应的平衡常数________________(列式计算,写明解题过程,否则不得分);
(3)在上述平衡体系中加入少量
固体,平衡将向________移动;
(4)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将_______(填“增大”“减少”或“不变”),平衡将向_________移动。
(5)氯气溶于水达到饱和后,若其他条件不变,只改变某一条件,下列叙述正确的是
| A.再通入少量氯气,c(H+)/c( |
| B.通入少量HCl,溶液漂白性增强 |
| C.加入少量固体NaOH,一定有c(Na+)=c( |
| D.加入少量CaCO3,溶液漂白性增强 |
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.
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:__________________________。
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:_______________________。
,反应