氨是一種重要的化工產(chǎn)品,是氮肥工業(yè)、有機(jī)合成工業(yè)以及制造硝酸、銨鹽和純堿等的原料。
(1)在一定溫度下,在固定體積的密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng):N2+3H2?2NH3.該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是
BCE
BCE
。
A.3v(H2)正=2v(NH3)逆
B.單位時間生成m mol N2的同時消耗3m mol H2
C.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不再隨時間而變化
D.混合氣體的密度不再隨時間變化
E.a(chǎn) molN≡N鍵斷裂的同時,有6amolN-H鍵斷裂
F.N2、H2、NH3的分子數(shù)之比為1:3:2
(2)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)合成氨的反應(yīng)。在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1molN2和3molH2,加入合適催化劑(體積可以忽略不計)后在一定溫度壓強(qiáng)下開始反應(yīng),并用壓力計監(jiān)測容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化如表:
反應(yīng)時間/min |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
壓強(qiáng)/MPa |
16.80 |
14.78 |
13.86 |
13.27 |
12.85 |
12.60 |
12.60 |
則從反應(yīng)開始到25min時,以N
2表示的平均反應(yīng)速率=
0.01 mol/(L?min)
0.01 mol/(L?min)
;該溫度下平衡常數(shù)K=
2.37(mol/L)-2
2.37(mol/L)-2
;
(3)利用合成氣(主要成分為CO、CO
2和H
2)在催化劑的作用下合成甲醇,主要反應(yīng)如下:
①CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H=-99kJ?mol
-1②CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)△H=-58kJ?mol
-1③CO
2(g)+H
2(g)?CO(g)+H
2O(g)△H
圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線是
a
a
;反應(yīng)③的△H=
+41
+41
kJ?mol
-1。
(4)合成氣的組成n(H
2)/n(CO+CO
2)=2.60時體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率α(CO)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。圖中的壓強(qiáng)p
1、p
2、p
3由大到小的順序為
p3>p2>p1
p3>p2>p1
;α(CO)隨溫度升高而減小,其原因是
反應(yīng)①為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡左移,α(CO)減小;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡右移,α(CO)也減小
反應(yīng)①為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡左移,α(CO)減小;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡右移,α(CO)也減小
。