工业上合成氨的反应是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.20 kJ·mol-1。
(1)下列事实中,不能说明上述可逆反应已达到平衡的是________
①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
②单位时间内生成n mol N—H的同时生成n mol N≡N
③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1︰3︰2
④N2、H2、NH3的体积分数不再改变
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
(2)已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行,测得如下数据:
时间(h) 物质的量(mol) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
N2 |
1.50 |
n1 |
1.20 |
n3 |
1.00 |
H2 |
4.50 |
4.20 |
3.60 |
n4 |
3.00 |
NH3 |
0 |
0.20 |
N2 |
1.00 |
1.00 |
根据表中数据计算:
①反应进行到2小时时放出的热量为________
②0~1小时内N2的平均反应速率________ mol·L-1·h-1;
③此条件下该反应的化学平衡常数K=" " ________ (保留两位小数)
④反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,化学平衡将向________ 方向移动(填“正反应”或“逆反应”、“不移动”)。
在不同温度下,反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K如下表:
温度/℃ |
700 |
800 |
850 |
1000 |
1200 |
平衡常数K |
2.6 |
1.7 |
1 |
0.9 |
0.6 |
(1)该反应的△H0。(填“>”、“=”或“<”)。若到达平衡后升高温度,则CO2的转化率将,正反应速率(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)850℃时发生上述反应,CO2的转化率随时间变化如图所示。其他条件相同时,请在下图中画出700℃时CO2的转化率随时间变化的示意图(注明必要的标示)。
(3)在850℃时发生上述反应,以下表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正方向移动的组是(填代号),平衡后与C中各物质的百分含量相等的组有__________(填代号 )
A |
B |
C |
D |
E |
|
n(CO2)[ |
3 |
1 |
0 |
1 |
1 |
n(H2) |
2 |
1 |
0 |
1 |
2 |
n(CO) |
1 |
2 |
3 |
0.5 |
3 |
n(H2O) |
5 |
2 |
3 |
0.5 |
1 |
(4) 850℃时,在1L的密闭容器中分别充入2mol的CO2和H2,计算反应到达平衡时CO的物质的量浓度。(写出计算过程)
现有反应:mA(g) + nB(g) pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:
(1) 该反应的正反应为 ________反应(填吸热或放热),△S_____0 (填“>”、“=”或“<”),由此判断,此反应自发进行的条件为_______。
A 一定自发 B一定不自发 C高温自发,低温不自发 D低温自发,高温不自发
(2) 减压时,A的质量分数_________。(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)
(3) 若加入B (体积不变),则A的转化率_________。
(4) 若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比C(B) :C(C) 将_________。
(5) 若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量_______。
(6) 若B是有色物质,A、C均无色,则加入C (体积不变)后混合物颜色_______;(填“变深”、“变浅”或“不变”,下同)
(7)维持容器内压强不变,充入氖气后,混合物颜色。
(1)对于下列反应:2SO2 + O22SO3,如果2min内SO2的浓度由6 mol/L下降为2 mol/L,那么,用SO2浓度变化来表示的化学反应速率为____________,用O2浓度变化来表示的反应速率为_____________。
(2)下图表示在密闭容器中反应:2SO2+O22SO3△H<0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况。
①a b过程中改变的条件可能是;
②b c过程中改变的条件可能是;
③若加入催化剂,请将反应速度变化情况画在c~d处。
(3)请用化学平衡移动知识解释久置的氯水(尤其是长期放置在见光环境),最后浅黄绿色消失,溶液变成稀盐酸:
(5分)氮是一种地球上含量丰富的元素,氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义。
(1)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,写出NO2和CO反应的热化学方程式
(2) 自1913年工业合成氨投产以来,合成氨工业不断发展,氨又可以进一步制备硝酸,在工业上可进行连续生产。
请回答下列问题:
(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1= +180.5kJ/mol
②N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H2=-92.4kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H3=-483.6kJ/mol
写出氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式:
航天技术使用氢氧电池具有高能、轻便,不污染优点,氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的电池总反应式均可表示为:2H2+O2 ="==" 2H2O ,
酸式氢氧燃料电池的电解质是酸:
其负极反应为:2H2-4e-="==" 4H+,则正极反应为 ;
碱式氢氧燃料电池的电解质是碱,
其正极反应表示为:O2+2H2O+4e-= 4OH-,则负极反应为:。