合成氨是重要的化學工業(yè)，為了研究合成氨的反應原理，在一密閉容器內充入1 mol N2和2 mol H2，在一定條件下，使之發(fā)生如下反應：N2+3H2    2NH3 。

Ⅰ：若維持溫度不變，且密閉容器的容積固定為1 L。

(1) 當此反應經(jīng)過2 min達到平衡狀態(tài)時，測得反應混合物中NH3的物質的量為0.2 moL，則H2在2 min內的平均反應速率為__________________。

(2)如果開始時，向該容器內加入0.5 moL N2 ，要使反應混合物中三種氣體的物質的量分數(shù)仍與上述平衡時的完全相同，則還必須加入H2 _______mol和NH3 _______mol。

(3)如果開始時加入N2、H2、NH3的物質的量分別為a mol 、b mol 、c mol ，要使反應達到平衡狀態(tài)時，反應混合物中三種氣體的物質的量分數(shù)仍與(1)平衡時完全相同，則a、b、c應滿足的一般條件是（a、b分別用含c的方程式表示）                  。

Ⅱ：若溫度維持不變，體系壓強維持與Ⅰ相同，密閉容器的容積由1 L隨反應進行而改變。

(4)開始時加入1 mol N2和2 mol H2，經(jīng)過一段時間，容器中三種氣體的物質的量分數(shù)不再發(fā)生變化時，則NH3的物質的量為__________（選填一個編號）

(甲)大于0.2 mol     (乙)等于0.2 mol

(丙)小于0.2 mol     (丁)可能大于、等于或小于0.2mol

作出此判斷的理由是__________________________________________。

 

【答案】

 

(1)0.15 mol·L-1·min-1 (2分) 

(2) 0.5  1.0 (4分) 

(3)a +c=1  b+ c=2 (3分)

(4)甲   溫度不變時，隨反應的進行，容器體積減小，體系壓強比平衡(1)時增大，平衡向正反應方向移動 (4分)

【解析】略

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源：2012-2013學年河北棗強中學高二上學期期末考試化學試卷（帶解析） 題型：填空題

已知下列反應（反應所需的其他條件和各物質的化學計量數(shù)均已略去）：
①A+B M+D+E；②E＋M=A+F+B

請回答：
（1）若A是一種鈉鹽，該反應是化學工業(yè)上制單質E和化合物M的重要方法。該化學工業(yè)稱為      （填字母編號：a．硫酸工 業(yè)  b．氯堿工業(yè)  c．合成氨工業(yè)d．侯氏制堿工業(yè)），寫出上述反應②的離子方程式為__________          。
（2）若A是一種含氧酸鹽，該反應中電極上會析出紅色固體。則其電解反應方程式是：                。上述兩種不同反應中的產(chǎn)物E（（1）題）和產(chǎn)物F（（2）題）有一種共同的用途是__                ____, 二者反應的離子方程式為______________                      __。

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科目：高中化學 來源：2013-2014學年河北省遵化市高二上學期期中質量檢測化學試卷（解析版） 題型：填空題

氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工 農業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用，

（1）上圖是N2(g)和H2(g)反應生成1mol NH3(g)過程中能量變化示意圖，請寫出N2和H2反應的熱化學方程式：                                                         。

（2）若已知下列數(shù)據(jù)：

化學鍵

H－H

N≡N

鍵能/kJ·mol－1

435

943

 

試根據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計算N-H的鍵能          kJ·mol－1。

（3）合成氨反應通常用鐵觸媒作催化劑。使用鐵觸媒后E1和E2的變化是：E1                ，E2______，

△H        (填“增大”、“減小”、“不變”)。

（4）用NH3催化還原NOX還可以消除氮氧化物的污染。例如

4NH3(g)+3O2(g)＝ 2N2(g)+6H2O(g) ；△H1＝akJ·mol-1

N2(g)+O2(g)＝2NO(g)；        △H2＝bkJ/mol

若1mol NH3還原NO至N2，則該反應過程中的反應熱△H3＝        kJ/mol（用含a、b的式子表示）。

 

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科目：高中化學 來源：2014屆河北棗強中學高二上學期期末考試化學試卷（解析版） 題型：填空題

已知下列反應（反應所需的其他條件和各物質的化學計量數(shù)均已略去）：

①A+B M+D+E；②E＋M=A+F+B

請回答：

（1）若A是一種鈉鹽，該反應是化學工業(yè)上制單質E和化合物M的重要方法。該化學工業(yè)稱為      （填字母編號：a．硫酸工 業(yè)  b．氯堿工業(yè)  c．合成氨工業(yè)d．侯氏制堿工業(yè)），寫出上述反應②的離子方程式為__________          。

（2）若A是一種含氧酸鹽，該反應中電極上會析出紅色固體。則其電解反應方程式是：                。上述兩種不同反應中的產(chǎn)物E（（1）題）和產(chǎn)物F（（2）題）有一種共同的用途是__                ____, 二者反應的離子方程式為______________                      __。

 

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科目：高中化學 來源：四川省模擬題 題型：填空題

合成氨工業(yè)及硝酸工業(yè)對工、農生產(chǎn)和國防都有重要意義。請回答：
（1）以N2和H2為原料合成氨氣。已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H= -92.4 kJ/mol，
①合成氨工業(yè)中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解釋的是（填選項序號）_______。  
a．用鐵觸媒加快化學反應速率            
b．采用較高壓強（20 MPa~50 MPa）
c．將原料氣中的少量CO等氣體凈化除去  
d．將生成的氨液化并及時從體系中分離出來
②一定溫度下，在密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2并發(fā)生反應。
a．若容器容積恒定，達到平衡時氣體的壓強為原來的7/8，N2的轉化率為а1，此時，反應放熱為_________kJ；
b．若容積為4L，當進行到第4分鐘時達到平衡，生成NH3為1.0 mol，則從開始到達平衡時NH3的平均速率v(NH3)=_________。
c．若容器壓強恒定，則達到平衡時，容器中N2的轉化率為а2，則а2_______а1（填“＞、＜或＝”）。
（2）以氨氣、空氣為主要原料制硝酸。
①NH3被氧氣催化氧化生成NO的反應的化學方程式是______________________。
②硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣。
a．催化還原法：催化劑存在時用H2將NO2還原為N2。
已知：
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） △H=－483.6kJ/mol                  
N2（g）+2O2（g）=2NO2（g） △H=+67.7kJ/mol
則H2還原NO2生成水蒸氣反應的熱化學方程式是___________________。
b．堿液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反應時轉移電子數(shù)為0.1mol，則反應的離子方程式是_______________。
（3）隨著對合成氨研究的發(fā)展，希臘科學家采用高質子導電性的SCY陶瓷（能傳遞H+）為介質，用吸附在它內外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極，實現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉化率的電解法合成氨（裝置如圖）。鈀電極A是電解池的_______極（填“陽”或“陰”），該極上的電極反應式是__________________ 。

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科目：高中化學 來源：模擬題 題型：填空題

化學在工農業(yè)生產(chǎn)、科學技術進步等方面有著廣泛的應用，對于技術創(chuàng)新有不可低估的影響，請回答下列問題：
(1)工業(yè)合成氨需要的原料氣是_____________，生產(chǎn)條件是_________________
(2)燒堿生產(chǎn)是海水綜合利用的典范，要生產(chǎn)燒堿，首先從海水中獲取_________（填寫化學式），然后通過___________（填寫生產(chǎn)方法）獲得該物質，副產(chǎn)物是______________。
(3)化石燃料的綜合利用對現(xiàn)代社會的可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。煤的干餾和石油的分餾這兩種生產(chǎn)工 藝在反應本質上的差別為_______________。
(4)下列關于肥料、農藥的使用合理的是______________。
a．大量使用肥料和農藥以提高糧食的產(chǎn)量
b．使用復合肥料比使用單一肥料更有效
c．肥料的使用只與作物營養(yǎng)狀態(tài)有關，與土壤的性質無關
d．使用擬除蟲菊酯類藥物代替有機氯、有機磷農藥

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