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合成氨對(duì)人類的生存和發(fā)展有著重要意義,1909年哈伯在實(shí)驗(yàn)室中首次利用氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)合成氨,實(shí)現(xiàn)了人工固氮。
(1)請(qǐng)結(jié)合下列數(shù)據(jù)分析,工業(yè)上選用氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)固氮,而沒(méi)有選用氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)固氮的原因是
氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)的限度(或化學(xué)平衡常數(shù))遠(yuǎn)大于氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)的限度
氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)的限度(或化學(xué)平衡常數(shù))遠(yuǎn)大于氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)的限度
。
序號(hào) 化學(xué)反應(yīng) K(298K)的數(shù)值
N2(g)+O2(g)?2NO(g) 5×10-31
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) 4.1×106
(2)合成氨的反應(yīng)原理為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);在一容積為2L的密閉容器中加入一定量的N2和0.5molH2,在一定條件下發(fā)生合成氨反應(yīng),反應(yīng)中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化情況如圖
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①根據(jù)圖,計(jì)算從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí),平均反應(yīng)速率v(N2)=
0.0125mol/(L?min)
0.0125mol/(L?min)

②平衡時(shí)測(cè)得N2的物質(zhì)的量為0.10mol,則的轉(zhuǎn)化率α(N2)=
50%
50%
,該溫度下的平衡常數(shù)K=
177.8
177.8
。
(3)對(duì)于反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),在一定條件下氨的平衡含量如下表。
溫度/℃ 壓強(qiáng)/MPa 氨的平衡含量
200 10 81.5%
550 10 8.25%
①該反應(yīng)為
放熱
放熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
②其他條件不變時(shí),溫度升高,氨的平衡含量減小的原因是
溫度升高,K變小,平衡逆向移動(dòng),
溫度升高,K變小,平衡逆向移動(dòng),
。
③哈伯選用的條件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,可能的原因是
提高合成氨反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率
提高合成氨反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率
。

【答案】氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)的限度(或化學(xué)平衡常數(shù))遠(yuǎn)大于氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)的限度;0.0125mol/(L?min);50%;177.8;放熱;溫度升高,K變小,平衡逆向移動(dòng),;提高合成氨反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/10/19 14:0:1組卷:13引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6
  • 2.將2molX和2molY充入2L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):X(g)+3Y(g)?2Z(g)+aQ(g)。2min末該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),生成了0.8molZ,測(cè)得Q的濃度為0.4mol/L。下列敘述錯(cuò)誤的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 15:0:1組卷:11引用:2難度:0.6
  • 3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時(shí)A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開(kāi)始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:162引用:26難度:0.3
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