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(1)工業(yè)合成氨反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)非常重要,氨在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛。已知:鍵能是1mol化學鍵完全斷裂形成氣態(tài)原子所需要吸收的能量,數(shù)值如表格所示。結(jié)合合成氨反應過程中的能量變化圖,求x=
945.8
945.8


化學鍵 H-H N-H N≡N
鍵能/(kJ?mol-1 436 391 x
(2)實驗室中模擬合成氨過程,將1molN2和3molH2置于恒溫,體積為2L的容器中進行反應。
①單位時間內(nèi)生成nmolN2的同時,生成3nmolH2
②單位時間內(nèi)生成v(N2)=2v(NH3
③N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度之比為1:3:2
④混合氣體的密度不再改變
⑤混合氣體的壓強不再改變
⑥混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
可說明該反應達到化學平衡狀態(tài)的是
⑤⑥
⑤⑥
(填序號);若10min時測得氫氣濃度為1.2mol/L,則用氨氣表示的10min內(nèi)化學反應速率為
0.02mol/(L?min)
0.02mol/(L?min)
;10min時的體系總壓強與初始時的總壓強之比
9:10
9:10
。
(3)工業(yè)合成氨過程中,按一定投料比將原料氣置于反應容器中,測得在不同溫度和壓強下達到化學平衡狀態(tài)時的氨的平衡含量(%)如表格所示:
壓強(MPa)氨的平衡含量(%)
溫度(攝氏度)
0.1 10 20 30 60 100
200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8
300 2.2 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6
400 0.4 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8
500 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5
600 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4
實際生產(chǎn)時,常選擇400-500℃,10-30MPa作為反應條件。請結(jié)合以上表格數(shù)據(jù),從溫度或壓強的角度,分別分析選擇此溫度或壓強的原因。①溫度:
由表可知,保持P不變,T越低,氨的平衡含量越高;但T太低,反應速率小,不利于生產(chǎn)
由表可知,保持P不變,T越低,氨的平衡含量越高;但T太低,反應速率小,不利于生產(chǎn)
;②壓強:
由表可知,保持T不變,P越大,氨的平衡含量越高;但P太大,對動力和設備要求太高
由表可知,保持T不變,P越大,氨的平衡含量越高;但P太大,對動力和設備要求太高
。
(4)N2H4,可視為NH3分子中的H被-NH2取代的產(chǎn)物。N2H4-空氣燃料電池是一種高效低污染的新型電池,其結(jié)構(gòu)如圖所示。通入N2H4(肼)的一極的電極反應式為
N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
。

【答案】945.8;⑤⑥;0.02mol/(L?min);9:10;由表可知,保持P不變,T越低,氨的平衡含量越高;但T太低,反應速率小,不利于生產(chǎn);由表可知,保持T不變,P越大,氨的平衡含量越高;但P太大,對動力和設備要求太高;N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:68引用:1難度:0.6
相似題
  • 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=
     
    kJ?mol-1。
    (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(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (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
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標號)。
    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(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,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:60引用:6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:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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