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          合成氨對人類的生存和發展有著重要意義,1909年哈伯在實驗室中首次利用氮氣與氫氣反應合成氨,實現了人工固氮。
          (1)請結合下列數據分析,工業上選用氮氣與氫氣反應固氮,而沒有選用氮氣和氧氣反應固氮的原因是
          氮氣與氫氣反應的限度(或化學平衡常數)遠大于氮氣與氧氣反應的限度
          氮氣與氫氣反應的限度(或化學平衡常數)遠大于氮氣與氧氣反應的限度

          序號 化學反應 K(298K)的數值
          N2(g)+O2(g)?2NO(g) 5×10-31
          N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) 4.1×106
          (2)合成氨的反應原理為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);在一容積為2L的密閉容器中加入一定量的N2和0.5molH2,在一定條件下發生合成氨反應,反應中NH3的物質的量濃度的變化情況如圖

          ①根據圖,計算從反應開始到平衡時,平均反應速率v(N2)=
          0.0125mol/(L?min)
          0.0125mol/(L?min)

          ②平衡時測得N2的物質的量為0.10mol,則的轉化率α(N2)=
          50%
          50%
          ,該溫度下的平衡常數K=
          177.8
          177.8

          (3)對于反應N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),在一定條件下氨的平衡含量如下表。
          溫度/℃ 壓強/MPa 氨的平衡含量
          200 10 81.5%
          550 10 8.25%
          ①該反應為
          放熱
          放熱
          (填“吸熱”或“放熱”)反應。
          ②其他條件不變時,溫度升高,氨的平衡含量減小的原因是
          溫度升高,K變小,平衡逆向移動,
          溫度升高,K變小,平衡逆向移動,

          ③哈伯選用的條件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,可能的原因是
          提高合成氨反應的化學反應速率
          提高合成氨反應的化學反應速率

          【答案】氮氣與氫氣反應的限度(或化學平衡常數)遠大于氮氣與氧氣反應的限度;0.0125mol/(L?min);50%;177.8;放熱;溫度升高,K變小,平衡逆向移動,;提高合成氨反應的化學反應速率
          【解答】
          【點評】
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          發布:2024/10/19 14:0:1組卷:14引用:1難度:0.5
          相似題
          • 1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
            (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
             
            kJ?mol-1
            (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
             
            ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內v(C2H4)=
             
            mol?L-1?s-1
            (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。

            ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
             
            (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數Kp=
             
            (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2
            ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
             
            (填標號)。
            A.減小C2H2的濃度
            B.升高溫度
            C.增大壓強
            D.加入合適的催化劑
            (4)工業上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
             
            ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為
             

            發布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
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            發布:2024/12/30 19:30:2組卷:67引用:6難度:0.6
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            (1)此時A的濃度c(A)=
             
            mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質的量:n(A)=n(B)=
             
            mol;
            (2)B的平均反應速率v(B)=
             
            mol/(L?min);
            (3)x的值為
             

            發布:2024/12/30 19:0:1組卷:164引用:26難度:0.3
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