(15分)氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国人哈伯在1905年发明的,其合成原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);△H<0他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。工业上合成氨的部分工艺流程如下:
气体 |
氮气 |
氢气 |
氨 |
熔点(℃) |
-210.01 |
-252.77 |
-77.74 |
沸点(℃) |
-195.79 |
-259.23 |
-33.42 |
反应体系中各组分的部分性质见上表:
(1)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程。即反应后通过把混合气体的温度降低到 ℃使混合气体分离出来产品;继续循环的气体是 。
(2)工业上采取用上述(1)操作的目的:
。
(3)已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________ 。
(4)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点 c处反应达到平衡
C.点d (t1时刻) 和点 e (t2时刻) 处n(N2)不一样
D.其他条件不变,773K下反应至t1时刻, n(H2)比上图中d点的值大
(19分)高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:FeO(s)+ CO (g) Fe(s)+ CO2(g) △H>0
(1)此反应的平衡常数表达式为:K= ;
(2)温度升高,达到新的平衡后,高炉内CO2与CO的体积比 (填“增大”、 “减小”或“不变”。);
(3)已知1100℃时,K= 0.263。某时刻测得高炉中c(CO2)= 0.025mol/L,c(CO)= 0.1mol/L,在这种情况下,该反应 (填“是”或“不是”)处于化学平衡状态。
如果“不是”,此时化学反应向 方向进行(填“正反应”或“逆反应”)。如果“是”,此空不填。
(4)在一定温度下,10L密闭容器中加入5molSO2、4.5molO2,发生反应2SO2+O22SO3经10min后反应达平衡时有3molSO3生成。试计算:
①O2的转化率为:
② 平衡常数K为:
对可逆反应:2A (s)+3B(g) C(g) +2D(g) △H<0在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是 ( )
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,V(正)减小
③压强增大一倍,平衡不移动,V(正)、V(逆)不变
④增大B的浓度,V(正)>V(逆)
⑤加入催化剂,B的转化率提高
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应
H2(g)+Br2(g) 2HBr(g) △H<0,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是 ( )
A.a>b B.a=b C.a<b D.无法确定
将1mol H2(g)和2 mol I2(g)置于某2L密闭容器,在一定温度下发生反应:
H2(g)+I2(g) 2HI(g) △H<0,并达到平衡,HI的体积分数(HI)随时间(t)变化如图Ⅱ所示。若改变反应条件,(HI)的变化曲线如图Ⅰ所示,则改变的条件可能是 ( )
A.恒温恒容条件下,加入适当催化剂
B.恒温条件下,缩小反应容器体积
C.恒容条件下升高温度
D.恒温条件下,扩大反应容器体积
一定条件下,在密闭容器里进行如下可逆反应:
S2Cl2(橙黄色液体)+Cl2(气) 2SCl2(鲜红色液体) △H =-61.16 kJ·mol-1下列说法正确的是 ( )
A.单位时间里生成n mol S2Cl2 的同时也生成2n mol Cl2
B.达到平衡时,若升高温度,压强不变,反应混合溶液颜色变浅
C.达到平衡时,单位时间里消耗n mol S2Cl2 的同时也生成n mol Cl2
D.加入氯气,平衡向正反应方向移动,氯气的转化率一定升高