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歷史上諾貝爾化學獎曾經(jīng)3次頒給研究合成氨的化學家。合成氨的原理為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)。回答下列問題。
(1)t℃時,向填充有催化劑、體積為2L的剛性容器中充入一定量的H2和N2合成氨,實驗中測得c(NH3)隨時間的變化如表所示:
時間/min 5 10 15 20 25 30
c(NH3)/mol?L-1 0.08 0.14 0.18 0.20 0.20 0.20
①5~15min內N2的平均反應速率v(N2)=
0.005
0.005
mol?L-1?min-1
②根據(jù)表中數(shù)據(jù),在
20
20
min以后反應處于平衡狀態(tài)。能加快反應達到平衡的措施有
升高溫度、增大壓強
升高溫度、增大壓強
(寫出兩條)。
③下列情況能說明反應達到平衡狀態(tài)的是
BC
BC
(填標號)。
A.2v(NH3)=3v(H2
B.混合氣體的相對分子質量不再變化
C.N2體積分數(shù)不再變化
D.混合氣體的密度保持不變
(2)如表列出了在不同溫度和壓強下,反應達到平衡時NH3的百分含量w(NH3)。
壓強/MPa
v(NH3)/%
溫度/℃
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 65.5 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
①從表中數(shù)據(jù)得出,最優(yōu)的條件是
200℃、100MPa
200℃、100MPa

②工業(yè)上通常選擇在400~500℃和10~30MPa條件下合成氨,原因是
溫度太低,反應太慢,溫度過高,反應逆向進行;壓強太低,反應太慢,壓強過高,對設備損傷大
溫度太低,反應太慢,溫度過高,反應逆向進行;壓強太低,反應太慢,壓強過高,對設備損傷大

【答案】0.005;20;升高溫度、增大壓強;BC;200℃、100MPa;溫度太低,反應太慢,溫度過高,反應逆向進行;壓強太低,反應太慢,壓強過高,對設備損傷大
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/29 8:0:10組卷:13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(fā)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(jīng)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(shù)值lgp與溫度的關系如圖所示。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    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(fā)生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)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(yè)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(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6
  • 3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
    (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(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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