(1)工業合成氨反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)非常重要,氨在工農業生產中應用廣泛。已知:鍵能是1mol化學鍵完全斷裂形成氣態原子所需要吸收的能量,數值如表格所示。結合合成氨反應過程中的能量變化圖,求x=945.8945.8。

化學鍵 | H-H | N-H | N≡N |
鍵能/(kJ?mol-1) | 436 | 391 | x |
①單位時間內生成nmolN2的同時,生成3nmolH2
②單位時間內生成v正(N2)=2v逆(NH3)
③N2、H2和NH3的物質的量濃度之比為1:3:2
④混合氣體的密度不再改變
⑤混合氣體的壓強不再改變
⑥混合氣體的平均相對分子質量不再改變
可說明該反應達到化學平衡狀態的是
⑤⑥
⑤⑥
(填序號);若10min時測得氫氣濃度為1.2mol/L,則用氨氣表示的10min內化學反應速率為 0.02mol/(L?min)
0.02mol/(L?min)
;10min時的體系總壓強與初始時的總壓強之比 9:10
9:10
。(3)工業合成氨過程中,按一定投料比將原料氣置于反應容器中,測得在不同溫度和壓強下達到化學平衡狀態時的氨的平衡含量(%)如表格所示:
壓強(MPa)氨的平衡含量(%) 溫度(攝氏度) |
0.1 | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 |
200 | 15.3 | 81.5 | 86.4 | 89.9 | 95.4 | 98.8 |
300 | 2.2 | 52.0 | 64.2 | 71.0 | 84.2 | 92.6 |
400 | 0.4 | 25.1 | 38.2 | 47.0 | 65.2 | 79.8 |
500 | 0.1 | 10.6 | 19.1 | 26.4 | 42.2 | 57.5 |
600 | 0.05 | 4.5 | 9.1 | 13.8 | 23.1 | 31.4 |
由表可知,保持P不變,T越低,氨的平衡含量越高;但T太低,反應速率小,不利于生產
由表可知,保持P不變,T越低,氨的平衡含量越高;但T太低,反應速率小,不利于生產
;②壓強:由表可知,保持T不變,P越大,氨的平衡含量越高;但P太大,對動力和設備要求太高
由表可知,保持T不變,P越大,氨的平衡含量越高;但P太大,對動力和設備要求太高
。(4)N2H4,可視為NH3分子中的H被-NH2取代的產物。N2H4-空氣燃料電池是一種高效低污染的新型電池,其結構如圖所示。通入N2H4(肼)的一極的電極反應式為
N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
。
【答案】945.8;⑤⑥;0.02mol/(L?min);9:10;由表可知,保持P不變,T越低,氨的平衡含量越高;但T太低,反應速率小,不利于生產;由表可知,保持T不變,P越大,氨的平衡含量越高;但P太大,對動力和設備要求太高;N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
【解答】
【點評】
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