合成氨然后再生產(chǎn)尿素是最重要的化工生產(chǎn).在3個2L的密閉容器中,在相同的溫度下、使用相同的催化劑分別進行反應(yīng):
3H
2(g)+N
2(g)
2NH
3(g),按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得反應(yīng)達到平衡時有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
反應(yīng)物投入量 |
3mol H2、2mol N2 |
6mol H2、4mol N2 |
2mol NH3 |
達到平衡的時間/min |
|
5 |
8 |
平衡時N2的濃度/mol?L-1 |
c1 |
1.5 |
|
NH3的體積分數(shù) |
ω1 |
|
ω3 |
混合氣體密度/g?L-1 |
ρ1 |
ρ2 |
|
(1)下列各項能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是
(填寫序號字母).
a.容器內(nèi)N
2、H
2、NH
3的濃度之比為1:3:2 b.v
(N2)正=3v
(H2)逆c.容器內(nèi)壓強保持不變 d.混合氣體的密度保持不變
(2)容器乙中反應(yīng)從開始到達平衡的反應(yīng)速率為v(H
2)=
.
(3)在該溫度下甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
(用含c
1的代數(shù)式表示,無需化簡).
(4)分析上表數(shù)據(jù),下列關(guān)系正確的是
(填序號):
a.2c
1>1.5mol/L b.2ρ
1=ρ
2 c.ω
3=ω
1 d.K
甲=K
乙=K
丙(5)氨和尿素溶液都可以吸收硝酸工業(yè)尾氣中的NO、NO
2,將其轉(zhuǎn)化為N
2.
①尿素與NO、NO
2三者等物質(zhì)的量反應(yīng)為:CO(NH
2)
2+NO+NO
2═CO
2+2N
2+2H
2O 該反應(yīng)中的氧化劑為
(寫化學式).
②已知:N
2(g)+O
2(g)═2NO(g)△H=a kJ?mol
-1N
2(g)+3H
2(g)═2NH
3(g)△H
2=b kJ?mol
-12H
2(g)+O
2(g)═2H
2O(g)△H=c kJ?mol
-1則4NH
3(g)+4NO(g)+O
2(g)═4N
2(g)+6H
2O(g)△H=
kJ?mol
-1.
(6)直接供氨式堿性燃料電池的電池反應(yīng)式是4NH
3+3O
2=2N
2+6H
2O,電解質(zhì)溶液一般使用KOH溶液,則負極電極反應(yīng)式是
.