氨气是生产氮肥、硝酸、纯碱等的重要原料。(1)实验室模拟合成氨。在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料(单位是mol /L),平衡时测得甲容器中H2
题型:不详难度:来源:
氨气是生产氮肥、硝酸、纯碱等的重要原料。 (1)实验室模拟合成氨。在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料(单位是mol /L),平衡时测得甲容器中H2的转化率为20%。 ①平衡时甲容器中氨气的浓度为 。 ②乙容器中开始反应时,v逆 v正(填<、>或=)。 ③达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数由大到小的顺序为 。 (2)工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为: 2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l),该反应的平衡常数和温度关系如下:
T / ℃
| 165
| 175
| 185
| 195
| K
| 111.9
| 74.1
| 50.6
| 34.8
| ①焓变ΔH_____0(填“>”、“<”或“=”)。 ②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比) =x,下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是 。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200108/20200108080957-60883.png) ③右图中的B点处,NH3的平衡转化率为 。 |
答案
(9分)(1)①0.4 mol/L(2分) ②>(1分) ③丙>甲=乙(2分) (2) ①<(1分) ②c(NH3)增大,平衡正向移动(1分) ③32%(2分) |
解析
试题分析:(1)①氢气的转化率是20%,则甲中消耗氢气的浓度是3mol/L×20%=0.6mol/L,则根据方程式N2+3H2 2NH3可知,生成氨气的浓度是0.4mol/L。 ②乙容器中如果1mol/L氨气完全转化为氮气和氢气,在氮气和氢气的浓度是1mol/L和3mol/L,因此甲和乙容器是等效的。所以乙容器中平衡是氨气的浓度是0.4mol/L,小于1mol/L,因此平衡向逆反应方向进行,即v逆>v正。 ③丙容器中相当于氮气和氢气的起始浓度是2mol/L和6mol/L,由于容器体积相等,所以丙容器相当于是在甲容器的基础上增大压强,平衡向生成氨气的方向移动,因此平衡时氨气的体积分数增大,则达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数由大到小的顺序为丙>甲=乙。 (2)①根据表中数据可知,随着温度的升高,反应的平衡常数逐渐减小。这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正方应是放热反应,则焓变ΔH<0。 ②x值越大,即c(NH3)增大,促使平衡向正反应方向移动,因此CO2的转化率增大。 ③根据图像可知,B点表示x=4.0,CO2的转化率是64%。设CO2的物质的量是n,则氨气的物质的量是4n。反应中消耗CO2的物质的量=0.64n,则根据方程式可知,消耗氨气的物质的量=0.64n×2=1.28n,因此氨气的转化率= ×100%=32%。 |
举一反三
在一密闭容器中充入一定量的N2和H2,经测定反应开始后的2s内氨气的平均速率:ν(NH3)=0.3mol/(L·s),则2s末NH3的浓度为 A.0.60mol/L | B.0.50mol/L | C.0.45mol/L | D.0.55mol/L |
|
在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应。根据在相同时间呢测定的结果判断,生成氨的速率最快的是( )A.v(H2) =0.1mol•L-1•min-1 | B.v(N2)=0.2mol•L-1•min-1 | C.v(NH3)=0.15mol•L-1•min-1 | D.v(H2)=0.3mol•L-1•min-1 |
|
在密闭容器中A与B反应生成C,其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系2v(B)=3v(A),3v(C)=2v(B)。则此反应可表示为( ) A.2A+3B=2C B.A+3B=2C C.3A+B=2C D.A+B=C |
将气体A、B置于容积为2L的密闭容器中,发生如下反应: 4A(g)+B(g)=2C(g) 反应进行到4s末,测得A为0.5mol,B为0.4mol,C为0.2mol。则: 用反应物A浓度的减少来表示该反应的速率应为 用反应物B浓度的减少来表示该反应的速率应为 用生成物C浓度的增加来表示该反应的速率应为 |
温度一定,在一个10L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。试根据图中数据,填写下列空白:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200108/20200108080926-91471.png) (1)从开始至2min,Z的平均反应速率为 。 (2)该反应的化学方程式为 。 (3)保持温度和体积不变,若n(X)=2mol,n(Y)="3" mol,n (Z)=1mol,该反应向 (填“正反应”或“逆反应”) 方向进行。 |
最新试题
热门考点