合成氨反应原理为:1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g) △H=xkJ/mol。请回答:(1)为提高上述反应的速率,工业上常采用催化剂。目前,最好的催化

合成氨反应原理为:1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g) △H=xkJ/mol。请回答:(1)为提高上述反应的速率,工业上常采用催化剂。目前,最好的催化

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合成氨反应原理为:1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g) △H=xkJ/mol。请回答:
(1)为提高上述反应的速率,工业上常采用催化剂。目前,最好的催化剂组成为n(Fe2+):n(Fe3+)=0.5,若以FeO、Fe2O3和Fe3O4为原料,则三者的物质的量之比为___________________。
(2)将N2及H2按物质的量之比1:3充入密闭容器中,相等时间内,不同温度下,在催化剂表面反应,N2的转化率与反应温度的关系如图1所示,下列说法正确的是______________。
A.△H<0
B.v(N2)=2v(NH3)时,说明已达平衡
C.该催化剂约在500℃时活性较大
D.若增大压强,N2的转化率一定提高
(3)已知:保持温度、容积不变时,各气体的压强(分压)与它们的物质的量成正比。若用Kp表示平衡常数,p(N2)、p(H2)、p(NH3)分别表示N2、H2、NH3的分压。 写出上述反应的平衡常数表达式:
Kp=____。
(4)合成氨工业中,平衡耐NH3的含量[用φ(NH3)表示]与反应的总压、温度、氢氮比[用γ= n(H2)/n(N2)表示]和惰性气体含量(用xi表示)存在一定关系。下列两图是探究γ、xi对合成氨生产影响时所得到的。
根据图2,可得出的结论是:_______。 根据图3,可得出的结论是:________。
答案
(1)1:1:a,a≠0
(2)AC(3)(4)同一氢氮比,平衡氨含量随压强的升高而增加,同一压强下氢氮比γ约为3时,平衡氨含量最大(实际大约在2. 90:1到 2. 68:1之间变动);随着惰性气体含量的增加,平衡氨浓度很快下降,转化率变小,导致生产能力下降(在生产中要选择一个合理的惰性气体含量,并用排放少量合成气的办法稳定惰性气体在合成气中的含量)
举一反三
现有如图两个图象,下列反应中与两个图象均符合的是
[     ]
A. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0
B. 2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) △H>0
C. 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H<0
D. H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g) △H>0
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在容积为2L的密闭容器中,保持体系内温度800℃不变,将一定量的NO和O2混合发生反应:
2NO+O22NO2,其中NO的物质的量随时间的变化如下表
请回答下列问题:
(1)用O2表示从反应开始至达到平衡(假设30s刚刚达到平衡)时的平均反应速率v(O2)=________,0~10s与10~20s的反应速率之比为____________。
(2)若升高反应体系的温度,使反应重新达到平衡,此时体系中n(NO)=n(NO2),则该反应是___(选填 “吸”或“放”)热反应。
(3)在800℃时,若缩小容器的体积,达新平衡时n(NO) ____(选填“>”、“=”或“<”)0.07 mol,
NO的转化率___(选填“提高”、“不变”或“降低”)。
(4)上述800℃时的反应达到平衡时测得放出热量a kJ。试写出在此条件下该NO与氧气反应的热化学方程
式_____________。
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某化学反应:3A(s)+B(g)2C(g)+D(g) △H=xkJ/mol。恒温条件下,在一体积为2L的密闭容器中充入一定量A和B进行该反应,测得4s时反应放热225.6 kJ,并测得不同时间B的物质的量如下表所示
请回答下列问题:
(1)x=__________。
(2)第2s时,a<__________。
(3)该温度下,该反应的平衡常数K=___________。
(4)平衡后下列措施既可提高正反应速率,又可降低B的转化率的是_________(填写序号)。
①使用催化剂
②升高反应体系的温度
③增大反应体系的压强
④扩大容器的体积
(5)为了探究温度、固体反应物的表面积对化学反应速率的影响,某同学在一体积为2L的密闭容器中加入一定量A和B,设计了三组实验,部分实验条件已经填写在下面的实验设计表中。 ①请将上述实验设计表填写完整。
②请在如图坐标中画出上述三个实验条件下B的浓度随时间变化的曲线,并标明每条曲线的实验编号。
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氯气在298 K、100 kPa时,在1 L水中可溶解0. 09 mol,实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。请回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为________________;
(2)估算该反应的平衡常数_____________ (列式计算);
(3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,平衡将向_____________移动;
(4)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将_________ (填“增大”、“减小”或“不变”),平衡将向________ 移动。
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如图装置的水溶液中存在如下平衡:AsO33-+H2O+I2AsO43-+2H++2I-,往上层溶液中滴入足量试剂X充分振荡,静置后下层液体变无色。则X可能是
[     ]
A.溴水
B.氯化铁溶液
C.碳酸氢钠溶液
D.稀硫酸
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