合成氨反應(yīng)是目前最有效的工業(yè)固氮方法,解決數(shù)億人口生存問題。
(1)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者埃特爾提出了合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)吸附解離的機(jī)理,通過實(shí)驗(yàn)測得合成氨勢能如圖1所示,其中吸附在催化劑表面的物種用“d”表示。
①由上圖可知合成氨反應(yīng)12N2(g)+32H2(g)?NH3(B)的ΔH=-46kJ/mol-46kJ/mol,該歷程中反應(yīng)速率最慢步驟的化學(xué)方程式為 Nad+3Had=NHad+2HadNad+3Had=NHad+2Had。
②如圖2所示,合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)中未使用催化劑時(shí),逆反應(yīng)的活化能Ea(逆)=427.4427.4kJ?mol-1;使用催化劑之后,正反應(yīng)的活化能為 126126kJ-mol-1。
(2)t℃、壓強(qiáng)為3.6MPa條件下,向一恒壓密閉容器中通入氫氮比[c(H2):c(N2)]為3的混合氣體,體系中氣體的含量與時(shí)間變化關(guān)系如圖3所示:反應(yīng)20min達(dá)到平衡,試求0~20min內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率v(NH3)=0.020.02MPa?min-1。若起始條件一樣,在恒容容器中發(fā)生反應(yīng),則達(dá)到平衡時(shí)H2的含量符合圖中 gg點(diǎn)(填“d”、“e”、“f”或“g”)。
(3)在合成氨工藝中,未反應(yīng)的氣體(含不參與反應(yīng)的惰性氣體)可多次循環(huán)使用。當(dāng)氫氮比[c(H2):c(N2)]為3時(shí),平衡時(shí)氨氣的含量關(guān)系式為:ω(NH3)=0.325?KP?P?(1-i)2(Kp:平衡常數(shù);P:平衡體系壓強(qiáng);i:惰性氣體體積分?jǐn)?shù))。當(dāng)溫度為500℃,不含惰性氣體時(shí),平衡體系壓強(qiáng)為2.4MPa,氨氣的含量為ω,若此時(shí)增大壓強(qiáng),Kp不變不變將(填“變大”、“變小”或“不變”)。若溫度不變,體系中有20%的惰性氣體,欲使平衡時(shí)氨氣的含量仍為ω,壓強(qiáng)調(diào)整至 3.03.0MPa。
1
2
3
2
【答案】-46kJ/mol;Nad+3Had=NHad+2Had;427.4;126;0.02;g;不變;3.0
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:16引用:1難度:0.5
相似題
-
1.氫氣最早于16世紀(jì)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(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),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(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)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(qiáng)
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(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.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 -
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)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3