组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应的热效应 > 反应热 > 热化学方程式 > 热化学方程式含义
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:189 题号:17529193
合成氨反应是目前最有效的工业固氮方法,解决数亿人口生存问题。
(1)诺贝尔奖获得者埃特尔提出了合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)吸附解离的机理,通过实验测得合成氨势能如图1所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“d”表示。

①由图可知合成氨反应N2(g)+H2(g)NH3(g)的H=____,该历程中反应速率最慢步骤的化学方程式为_____
②如图2所示,合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)中未使用催化剂时,逆反应的活化能Ea(逆)=____kJ•mol-1;使用催化剂之后,正反应的活化能为____kJ•mol-1



(2)t℃、压强为3.6MPa条件下,向一恒压密闭容器中通入氢氮比[c(H2):c(N2)]为3的混合气体,体系中气体的含量与时间变化关系如图3所示:

反应20min达到平衡,试求0~20min内氨气的平均反应速率(NH3)=____MPa•min-1。若起始条件一样,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时H2的含量符合图中____点(填“d”、“e”、“f”或“g”)。
(3)在合成氨工艺中,未反应的气体(含不参与反应的惰性气体)可多次循环使用。当氢氮比[c(H2):c(N2)]为3时,平衡时氨气的含量关系式为:ω(NH3)=0.325•Kp•P•(1-i)2:(Kp平衡常数;P:平衡体系压强;i:惰性气体体积分数)。当温度为500℃,不含惰性气体时,平衡体系压强为2.4MPa,氨气的含量为ω,若此时增大压强,Kp____将(填“变大”、“变小”或“不变”)。若温度不变,体系中有20%的惰性气体,欲使平衡时氨气的含量仍为ω,压强调整至____MPa。

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(1)分子的电子式为_______
(2)_______kJ·mol
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①0~10min内,用的浓度变化表示的平均反应速率为_______ mol·L-1·min-1
的平衡转化率为_______
③该温度下,该反应的平衡常数_______
(4)在恒容密闭容器中充入发生上述反应,测得的平衡转化率与温度、投料比的关系如图所示。

X代表_______。A1_______A2(填“>”“<”或“=”),判断依据是_______
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①N2(g)与H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为__________________________
②过程(I)和过程(Ⅱ)的反应热__________(填“相同”或“不同”),原因是_______________
③一定温度下,在容积为1L的密闭容器中充入1 mol N2(g)、3molH2(g),达到平衡时,混合气体的总量为2.8 mol,则该条件下反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为__________,H2的平衡转化率为__________________________
(2)用NH3可以消除氮氧化物的污染,已知:
反应I:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)       △H1= a kJ/mol
反应Ⅱ:N2(g)+O2(g)2NO(g)       △H2= b kJ/mol
反应Ⅲ:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)       △H3= c kJ/mol
则:反应Ⅱ中的b=______ kJ/mol(用含a、c的代数式表示),反应Ⅲ中的△S________0(填“>”“<”或“=”)。
(3)在恒容的密闭容器中,充入一定量的NH3和NO进行上述反应Ⅲ,测得不同温度下反应体系中NH3的转化率(α)与压强p的关系如图:

①分析得P1_________P2 (填“>”“<”或“=”)。
②下列叙述中,不能判断反应Ⅲ已经达到平衡状态的标志是__________(填序号)。
a. N2的浓度不再改变                         b.断裂6molN-H键的同时,有6molH-O键形成
C.容器中压强不再变化                      d.混合气体的密度保持不变
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(1)该热化学反应方程式的意义是____。该反应的平衡常数表达式K =____,该反应450℃时的平衡常数____500℃时的平衡常数(填“>”“<”或“=”)。
(2)下列描述能说明上述反应(反应容器体积不变)已达平衡的是______
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