已知 :N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)   ΔH=-92 kJ·mol-1。(1) 在500℃、2.02×107Pa和铁催化条件下2L密闭容器中充入

已知 :N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)   ΔH=-92 kJ·mol-1。(1) 在500℃、2.02×107Pa和铁催化条件下2L密闭容器中充入

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已知 :N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)   ΔH=-92 kJ·mol-1
(1) 在500℃、2.02×107Pa和铁催化条件下2L密闭容器中充入1molN2和3mol H2,10 min时达到平衡,有0.2 mol NH3生成,则10 min内用氢气表示的该反应的平均速率v(H2)为                     ,H2的转化率为__________。
(2)充分反应后,放出的热量______(填“<”“>”“=”)92.4kJ,理由是       
                                                                      。
(3)为有效提高氢气的转化率,实际生产中宜采取的措施有____________
A.降低温度B.不断补充氮气C.恒容下充入He来增大压强
D.升高温度 E.原料气不断循环 F.及时移出氨
(4)氨催化氧化制NO在热的铂铑(Pt-Rh)合金催化下进行,反应过程中合金始终保持红热,该反应的化学平衡常数K的表达式为________________        ,当升高温度时,K值______(填“增大”、“减小”、“不变”)。NH3转化率在温度T1下随反应时间(t)的变化如右图:其他条件不变,仅改变温度为T2(T2大于T1),在答题卡框图中画出温度T2下NH3转化率随反应时间变化的预期结果示意图。
答案
(1)0.015mol/(L·min)(2分),10%(2分)
(2) <(1分); 在1atm和298K条件下,1mol氮气和3mol氢气完全反应生成2mol氨气,放出92.4kJ热量,该反应为可逆反应,反应物不能全部变为生成物;又因为反应温度为500℃,所以放出的热量小于92.4kJ(2分)。 
(3)BEF(3分)。
(4) K=(2分); 减小(2分)
作图要点:因为T2>T1,温度越高,平衡向逆反应方向移动,NH3的转化率下降,T2达到平衡时的平台要低于T1;另外温度越高,越快达到平衡,所以T2达到平衡的时间要小于T1。(2分)
解析

举一反三
(14分)
工业合成氨反应:N2+3H2 2NH3,在一定条件下已达到平衡状态。
(1)若降低温度,会使上述平衡向生成氨的方向移动,生成每摩尔氨的反应热数值是46.2KJ/mol,则该反应的热化学方程式为                                   
(2)若在恒温条件下,将N2与H2按一定比例混合的气体通入一个容积为2升固定容积的密闭容器中,5分钟后反应达平衡时,n(N2)="1.2mol," n(H2)="1.2mol," n (NH3)=0.8mol,则反应速率V(N2)=           mol·L-1·min-1,H2的转化率=           ,平衡常数=            。若保持容器的温度和容积不变,将上述平衡体系中的混合气体的浓度增大1倍,则平衡            (填向左﹑向右或不移动)移动。
(3)若在恒温恒压条件下,将1 molN2与3 molH2的混合气体通入一个容积可变的容器中发生反应,达平衡后,生成a molNH3,这时N2的物质的量为            mol,(用含a的代数式表示);若开始时只通入N2与H2,达平衡时生成3amolNH3,则开始时应通入N3mol,H2 =        mol(平衡时NH3的质量分数与前者相同);若开始时通入x molN2﹑6molH2和2mol NH3,达平衡后,N2和NH3的物质的量分别为y mol和3a mol,则x=        mol,y=        mol(用含a的代数式表示)
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下列不能用勒夏特列原理解释的是(  )
A.Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B.棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅
C.SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
D.合成氨工业中通入过量氮气可提高H2转化率

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在溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)="0.100" mol·L-1c(B)="0.200" mol·L-1  c(C)="0" mol·L-1。反应物A的浓度随时间的变化如右图所示。

A.若反应①、②的平衡常数分别为K1、K2,则K1< K2
B.反应A+2BC的△H>0
C.实验②平衡时B的转化率为60%
D.减小反应③的压强,可以使平衡时c(A)="0.060" mol·L-1
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现代工业将煤炭气化,既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放,又可以扩大水煤气的广泛用途。
⑴已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH1 ,  2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH2
则反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);ΔH=   ▲  。(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)
⑵CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);ΔH3。现在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2的混合气体,控温,进行实验,测得相关数据如下图1和图2。

①该反应的ΔH3      0(选填“<”、“>”或“=”,下同),K1  ▲ K2
②将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态,可采取的措施有  ▲  
⑶某燃料电池以CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态K2CO3为电解质。写出该燃料电池负极的电极反应式:         ▲          
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密闭容器中,反应xA(g)+yB(g)zC(g)达平衡时,A的浓度为0.5mol·L-1,若保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的2倍,达新平衡时A的浓度降为0.2 mol·L-1.下列判断正确的是
A.x+y<z    B.平衡向逆反应方向移动
C.B的转化率降低  D.C的体积分数减小

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