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个回答

  • 解题思路:(1)由已知热化学方程式根据盖斯定律构造目标热化学方程式.

    (2)A、氨气的物质的量越小,反应物的物质的量越大,反应物浓度越大正反应速率越快.

    B、c点以后氨气、氢气的物质的量发生变化.

    C、升高温度平衡向吸热方向移动.

    D、t2、t3时刻,可逆反应处于平衡状态.

    (3)利用三段式计算出各物质的浓度变化、平衡时各物质的浓度.

    ①根据v=[△c/△t]计算v(H2).

    ②平衡常数k=

    c

    2

    (NH

    3

    )

    c

    (N

    2

    )

    •c

    3

    (H

    2

    )

    ,将平衡浓度代入计算.

    (1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol

    ②N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol

    ③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol

    由盖斯定律可知,①×2-②×2+③×3得:4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.0kJ/mol

    故答案为:4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.0kJ/mol.

    (2)A、由图可知氨气在点a比在点b时的物质的量小,故a点时反应物的浓度大,反应物浓度越大正反应速率越快,故点a的正反应速率比点b的大,故A正确;

    B、由图可知c点后氨气物质的量增大,氢气的物质的量减小,c点未处于平衡状态,平衡向正反应进行,故B错误;

    C、合成氨正反应是放热反应,升高温度平衡向吸热方向移动,即向逆反应移动,则n(H2)增大,故C正确;

    D、t2、t3时刻,可逆反应处于相同平衡状态,n(N2)相等,故D错误.

    故选:AC.

    (3)等于可逆反应:N2(g)+3H2(g)

    2NH3(g)

    起始物质的量浓度(mol/L)0.61.6 0

    转化物质的量浓度(mol/L)0.20.60.4

    平衡物质的量浓度(mol/L)0.41 0.4

    ①3min内以H2表示的化学反应速率v(H2)=[0.6mol/L/3min]=0.2mol/(L•min).

    答:3min内以H2表示的化学反应速率为0.2mol/(L•min).

    ②平衡常数k=

    c2(NH3)

    c(N2)•c3(H2)=

    (0.4mol/L)2

    0.4mol/L•(1mol/L)3=0.4L2/mol2

    答:该条件下的平衡常数为0.4L2/mol2

    点评:

    本题考点: 化学平衡的计算;用盖斯定律进行有关反应热的计算;物质的量或浓度随时间的变化曲线.

    考点点评: 考查热化学方程式书写、影响平衡移动的因素、平衡图象、化学平衡计算等,难度中等,注意掌握三段式解题法与盖斯定律.