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菁優(yōu)網(wǎng)氮的固定是指將氮元素由游離態(tài)轉化為化合態(tài)的過程．據(jù)報道，常溫、常壓、光照條件下，N2在摻有少量氧化鐵的二氧化鈦催化劑表面能與水發(fā)生反應，生成的主要產(chǎn)物為NH3，相應的熱化學方程式為：2N2（g）+6H2O（l）?4NH3（g）+3O2（g）ΔH=+1530.0kJ/mol.目前工業(yè)合成氨的原理是：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）ΔH=-93.0kJ/mol.
回答下列問題：
（1）寫出表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式
H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）ΔH=-286.0kJ/mol
H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）ΔH=-286.0kJ/mol
．
（2）在恒溫恒容密閉容器中進行的工業(yè)合成氨反應，下列能表示達到平衡狀態(tài)的是
ABE
ABE
（填序號）．
A．混合氣體的壓強不再發(fā)生變化
B．混合氣體的平均相對分子質量不再發(fā)生變化
C．三種物質的濃度比恰好等于化學方程式中各物質的化學計量數(shù)之比
D．單位時間內斷開3a個H-H鍵的同時形成6a個N-H鍵
E．反應容器中N2、NH3的物質的量的比值不再發(fā)生變化
（3）在一定溫度下，向容積不變（始終為10L）的密閉容器中加入2mol N2、8mol H2及固體催化劑．10分鐘后反應達到平衡狀態(tài)，容器內氣體壓強變?yōu)槠鹗嫉?0%，10分鐘內用氮氣的濃度表示的化學反應速率為
0.01mol?L-1?min-1
0.01mol?L-1?min-1
，平衡時氮氣的轉化率為
50%
50%
．則該溫度下反應的平衡常數(shù)K=
3.2L2/mol2
3.2L2/mol2
（計算結果可用分數(shù)表示）．
（4）原料氣H2可通過反應 CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）獲取，已知該反應中，當初始混合氣中的
n
（
H
2
O
）
n
（
C
H
4
）
 恒定時，溫度、壓強對平衡混合氣CH4含量的影響如圖所示：
①圖中，兩條曲線表示壓強的關系是：P1
＜
＜
P2（填“＞”、“=”或“＜”）．
②該反應為
吸熱
吸熱
反應（填“吸熱”或“放熱”）．

【答案】H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）ΔH=-286.0kJ/mol；ABE；0.01mol?L-1?min-1；50%；3.2L2/mol2；＜；吸熱
【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：2024/6/27 10:35:59組卷：24引用：6難度：0.5
相似題

  • 1．煤是重要的化石燃料和化工原料，有關煤的綜合利用得到廣泛深入的研究。其中煤的氣化是煤的綜合利用的重要途徑。
    I．煤的催化氣化生成CO，主要反應為：①C（s）+CO2（g）?2CO（g）△H
    堿金屬催化劑顯示出了優(yōu)越的催化性能。Mckee和Chatterji在1975年提出了由堿金屬的氧化還原循環(huán)的氧傳遞機理：
    ②K2CO3（s）+2C（s）?2K（g）+3CO（g）△H1=+899.4kJ?mol-1
    ③2K（g）+CO2（g）?K2O（s）+CO（g）△H2=-98.4kJ?mol-1
    ④K2O（s）+CO2（g）?K2CO3（s）△H3=-456.0kJ?mol-1
    （1）由此計算△H=
     

    （2）在2L的密閉容器中進行投入1molC和3molCO2催化劑作用下發(fā)生反應①，CO的物質的量分數(shù)φ（CO）/%隨溫度和壓強的變化曲線如圖，根據(jù)圖象回答下列問題：
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①若在900℃，壓力為P3條件下反應經(jīng)過10min達到平衡，則0～10min內的反應速率v（CO）為
     
    。
    ②該可逆反應達到平衡的標志是
     
    。
    A．v（CO2）正=2v（CO）逆
    B．CO2和CO的濃度之比為1：2
    C．容器內的總壓強不再隨時間而變化
    D．混合氣體的密度不再隨時間變化
    ③圖中壓強（P1、P2、P3、P4）的大小順序為：
     
    。其判斷的理由是
     
    。
    ④可逆反應的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算，也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算（分壓=總壓×物質的量分數(shù)）。反應①在圖中A點的總壓強為1MPa,列式計算A點的平衡常數(shù)Kp=
     
    。
    II．煤氣的甲烷化是煤綜合利用的重要方法。其基本反應為：
    反應①：CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O（g）△H=-219.3kJ?mol-1
    反應生成的水與CO發(fā)生反應：
    反應②：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-38.4kJ?mol-1
    離開反應器的混合氣體的組成取決于原料氣的組成、壓強和溫度，圖2表示
    φ
    （
    H
    2
    ）
    φ
    （
    CO
    ）
    比為3.8時二氧化碳含量對合成氣轉化達到平衡的影響。
    由圖象可知，隨離開反應器的混合氣體中二氧化碳的含量增加，達到平衡時甲烷的量
     
    （填“增大”、“減小”或“不變”，下同），其原因為
     
    。

    發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：38引用：2難度：0.5

  • 2．可逆反應：aA（g）+bB（g）?cC（g）+dD（g）△H，試根據(jù)圖回答：
    菁優(yōu)網(wǎng)
    [A的轉化率（%）表示為α（A）、A的含量（%）表示為φ（A）]
    （1）壓強P1
     
    P2（填＜或＞）
    （2）體積（a+b）
     
    （c+d）（填＜或＞）
    （3）溫度t1℃
     
    t2℃（填＜或＞）
    （4）△H值是
     
    （填正、負）

    發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：44引用：6難度：0.3

  • 菁優(yōu)網(wǎng)3．合成氨生產(chǎn)技術的創(chuàng)立開辟了人工固氮的途徑，對化學工業(yè)技術也產(chǎn)生了重大影響．合成氨反應的化學方程式為N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.2kJ?mol-1．合成氨工業(yè)中原料氣N2可從空氣中分離得到，H2可用甲烷或焦炭與水蒸氣反應制得．
    （1）在一容積固定的密閉容器中注入N2和H2兩種氣體，發(fā)生上述反應．在某溫度下達到平衡時，各物質的濃度分別是：c（H2）=9.00mol?L-1，c（N2）=3.00mol?L-1，c（NH3）=4.00mol?L-1，此溫度下該反應的平衡常數(shù)K=
     
    ．
    （2）在三個相同容器中各充入1mol N2和3mol H2，在不同條件下反應并達到平衡，氨的體積分數(shù)隨時間變化的曲線如圖所示．下列說法中正確的是
     
    （填字母）．
    A．圖Ⅰ可能是不同壓強對反應的影響，且p2＞p1
    B．圖Ⅱ可能是不同壓強對反應的影響，且p1＞p2
    C．圖Ⅲ可能是不同溫度對反應的影響，且T1＞T2
    D．圖Ⅱ可能是同溫同壓下不同催化劑對反應的影響，且催化劑性能1＞2
    （3）將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣，化學方程式為：
    C（s）+H2O（g）═H2（g）+CO（g）△H=+131.3kJ?mol-1，△S=+133.7J?K-1?mol-1
    該反應在常溫下能否自發(fā)進行？
     
    （填“能”或“不能”）．

    發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：34引用：4難度：0.5
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