氨的用途十分廣泛,是制造硝酸和氮肥的重要原料。
Ⅰ.(1)傳統(tǒng)的“哈伯法”合成氨原理為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=-92.4kJ?mol-1ΔS=-200J?K-1?mol-1
上述反應在常溫下 能能(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。
(2)一定條件下,在恒溫恒容的密閉容器中充入等物質的量N2和H2發(fā)生反應生成NH3,下列狀態(tài)能說明反應達到平衡的是 AEAE(填標號)。
A.容器內壓強不變
B.N2的體積分數(shù)不變
C.2V正(NH3)=3V逆(H2)
D.氣體的密度不再改變
E.容器內氣體的平均摩爾質量不變
(3)已知合成氨從反應的速率方程為:v=kcα(N2)cβ(H2)c-1(NH3),在合成氨過程中,需要不斷分離出氨,可能的原因為 促使平衡正向移動,提高氨的平衡產(chǎn)率,加快合成氨反應速率促使平衡正向移動,提高氨的平衡產(chǎn)率,加快合成氨反應速率。
(4)科學家推出合成氨反應在接近平衡時凈反應速率方程式為:v(NH3)=k1p(N2)[p3(H2)p2(NH3)]α-k2[p2(NH3)p3(H2)](1-α),k1,k2分別為正、逆反應速率常數(shù),p代表各組分的分壓,如p(B)=p?x(B),其中x(B)為平衡體系中B的體積分數(shù),p為平衡總壓強16MPa,以鐵為催化劑時α=0.5,一定條件下,向容器中充入5molN2和15molH2的混合氣體,平衡時氨氣的體積分數(shù)為25%,試計算k1k2=(4293)0.53×(9342)0.5(4293)0.53×(9342)0.5。(寫出計算表達式,不考慮單位)
Ⅱ.尿素(H2NCONH2)是一種非常重要的高效氮肥,工業(yè)上以NH3、CO2為原料生產(chǎn)尿素,該反應實際為兩步反應:
第一步:2NH3(g)+CO2(g)?H2NCOONH4(s)ΔH=-271kJ?mol-1
第二步:H2NCOONH4(s)?CO(NH2)(s)+H2O(g)ΔH=+138kJ?mol-1
(1)寫出工業(yè)上以NH3、CO2為原料合成尿素的熱化學方程式:2NH3(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(NH2)2(s)ΔH=-133kJ/mol2NH3(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(NH2)2(s)ΔH=-133kJ/mol。
某實驗小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件,在一體積為0.5L密閉容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳,實驗測得反應中各組分隨時間的變化如圖所示:
(2)已知總反應的快慢由慢的一步?jīng)Q定,則合成尿素總反應的快慢由第 二二步反應決定,總反應進行到 5555min時到達平衡。
p
3
(
H
2
)
p
2
(
N
H
3
)
p
2
(
N
H
3
)
p
3
(
H
2
)
k
1
k
2
(
4
2
9
3
)
0
.
5
3
×
(
9
3
4
2
)
0
.
5
(
4
2
9
3
)
0
.
5
3
×
(
9
3
4
2
)
0
.
5
【答案】能;AE;促使平衡正向移動,提高氨的平衡產(chǎn)率,加快合成氨反應速率;;2NH3(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(NH2)2(s)ΔH=-133kJ/mol;二;55
(
4
2
9
3
)
0
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5
3
×
(
9
3
4
2
)
0
.
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/10/11 1:0:1組卷:15引用:1難度:0.5
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1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
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(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應速率v(B)=
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