合成氨反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示,據(jù)圖回答下列問題:
(1)該反應(yīng)通常用活性鐵作催化劑,加活性鐵會使圖中B點______(填升高、降低或不變),理由是______;
(2)該反應(yīng)平衡常數(shù)表達式為:K=______,當(dāng)濃度商Q______K(填“<”、“>”或“=”)時,反應(yīng)向右進行.
(3)450℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)______500℃時的平衡常數(shù)(填“<”、“>”或“=”).
(4)一定條件下的密閉容器中,該反應(yīng)達到平衡,要提高H2的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是______(填字母代號).
a.高溫高壓   b.加入催化劑   c.增加N2的濃度
d.增加H2的濃度   e.分離出NH3
(5)在溫度、容積相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得反應(yīng)達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器
反應(yīng)物投入量 1mol N2、3mol H2 2mol NH3 4mol NH3
NH3的濃度(mol?L-1 c1 c2 c3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 a1 a2 a3
下列說法正確的是______.
A.c1<c2    B.2c1<c3   C.a(chǎn)1+a2=1  D. a2<a3
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(1)催化劑是通過降低反應(yīng)的活化能來加快化學(xué)反應(yīng)速率的,所以加活性鐵會使圖中B點降低,故答案為:降低;因為催化劑改變了反應(yīng)的歷程使活化能E降低;
(2)合成氨的平衡常數(shù)表達式為:K=
[NH3]2
[N2][H2]3
,根據(jù)K和Q的關(guān)系,當(dāng)濃度商Q<K時,反應(yīng)向右進行,直到達到平衡狀態(tài),故答案為:
[NH3]2
[N2][H2]3
;<;
(3)合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)溫度升高,則平衡常數(shù)減小,故答案為:>;
(4)一定條件下的密閉容器中,該反應(yīng)達到平衡,要提高H2的轉(zhuǎn)化率,即讓化學(xué)平衡正向進行即可,可以增加反應(yīng)物N2的濃度、分離出NH3(減小生成物的濃度),高溫條件會使平衡向左進行,加入催化劑不會改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,增加H2的濃度會使得氫氣的轉(zhuǎn)化率減小,故答案為:ce;
(5)根據(jù)等效原理:投入物質(zhì)1molN2、3molH2和2molNH3是等效的,所以a1+a2=1,c1=c2,投入4mol的氨氣,是甲和乙投入量的2倍,但是壓強增大的同時,化學(xué)平衡會向正向移動,所以2c1<c3
故答案為:BC.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

合成氨反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示,據(jù)圖回答下列問題:
(1)該反應(yīng)通常用活性鐵作催化劑,加活性鐵會使圖中B點
降低
降低
(填升高、降低或不變),理由是
因為催化劑改變了反應(yīng)的歷程使活化能E降低
因為催化劑改變了反應(yīng)的歷程使活化能E降低

(2)該反應(yīng)平衡常數(shù)表達式為:K=
[NH3]2
[N2][H2]3
[NH3]2
[N2][H2]3
,當(dāng)濃度商Q
K(填“<”、“>”或“=”)時,反應(yīng)向右進行.
(3)450℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)
500℃時的平衡常數(shù)(填“<”、“>”或“=”).
(4)一定條件下的密閉容器中,該反應(yīng)達到平衡,要提高H2的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是
ce
ce
(填字母代號).
a.高溫高壓   b.加入催化劑   c.增加N2的濃度
d.增加H2的濃度   e.分離出NH3
(5)在溫度、容積相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得反應(yīng)達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器
反應(yīng)物投入量 1mol N2、3mol H2 2mol NH3 4mol NH3
NH3的濃度(mol?L-1 c1 c2 c3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 a1 a2 a3
下列說法正確的是
BC
BC

A.c1<c2    B.2c1<c3   C.a(chǎn)1+a2=1  D. a2<a3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2010?臨沂一模)氨氣在農(nóng)業(yè)和國防工業(yè)都有很重要的作用,歷史上諾貝爾化學(xué)獎曾經(jīng)有3次頒給研究氮氣與氫氣合成氨的化學(xué)家.

(1)如圖1表示了298K時氮氣與氫氣合成氨反應(yīng)過程中的能量變化,據(jù)此請回答:
①寫出氮氣與氫氣合成氨的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
N2(g)+3H2(g)
 催化劑 
.
 
2NH3(g)△H═-92kJ/mol
N2(g)+3H2(g)
 催化劑 
.
 
2NH3(g)△H═-92kJ/mol

②對于合成氨的反應(yīng)下列說法正確的是
CD
CD
(填編號)
A、該反應(yīng)在任意條件下都可以自發(fā)進行
B、加入催化劑,能使該反應(yīng)的E和△H都減小
C、若反應(yīng)在298K、398K時的化學(xué)平衡常數(shù)分別為K1、K2,K1>K2
D、該反應(yīng)屬于人工固氮
(2)現(xiàn)在普遍應(yīng)用的工業(yè)合成氮的方法N2+3H2?2NH3,是哈伯于1905年發(fā)明的,但此法達到平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不高.
①能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正方向移動的措施是
D
D
(填編號)
A、使用的更高效催化劑
B、升高溫度
C、及時分離出氨氣
D、沖入氮氣,增大氮氣的濃度(保持容器體積不變)
②若在某溫度下、2L的密閉容器中發(fā)生N2+3H2?2NH3的反應(yīng),如圖2表示N2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線.用H2表示0~10min內(nèi)該反應(yīng)的平速率v(H2)=
0.06mol/(L?min)
0.06mol/(L?min)
.從1min起,壓縮容器的體積為1L,則n(N2)的變化曲線為
D
D
(填編號)
A、a  B、b   C、c   D、d
(3)隨著對合成氨研究的發(fā)展,2001年兩位希臘化學(xué)家提出了電解合成氨的方法,即在常壓下吧氫氣和用氦氣稀釋的氮氣,分別通入一個加熱到500℃的電解池中,采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì)理用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬但多晶薄膜像電噪,實現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氮(裝置如圖3).
請回答:鎧電極是電解池的
極(填“陽“或“陰“),該極上的電極反應(yīng)式是
N2+6e-+6H+=2NH3
N2+6e-+6H+=2NH3

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科目:高中化學(xué) 來源:臨沂一模 題型:問答題

氨氣在農(nóng)業(yè)和國防工業(yè)都有很重要的作用,歷史上諾貝爾化學(xué)獎曾經(jīng)有3次頒給研究氮氣與氫氣合成氨的化學(xué)家.

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(1)如圖1表示了298K時氮氣與氫氣合成氨反應(yīng)過程中的能量變化,據(jù)此請回答:
①寫出氮氣與氫氣合成氨的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:______
②對于合成氨的反應(yīng)下列說法正確的是______(填編號)
A、該反應(yīng)在任意條件下都可以自發(fā)進行
B、加入催化劑,能使該反應(yīng)的E和△H都減小
C、若反應(yīng)在298K、398K時的化學(xué)平衡常數(shù)分別為K1、K2,K1>K2
D、該反應(yīng)屬于人工固氮
(2)現(xiàn)在普遍應(yīng)用的工業(yè)合成氮的方法N2+3H2?2NH3,是哈伯于1905年發(fā)明的,但此法達到平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不高.
①能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正方向移動的措施是______(填編號)
A、使用的更高效催化劑
B、升高溫度
C、及時分離出氨氣
D、沖入氮氣,增大氮氣的濃度(保持容器體積不變)
②若在某溫度下、2L的密閉容器中發(fā)生N2+3H2?2NH3的反應(yīng),如圖2表示N2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線.用H2表示0~10min內(nèi)該反應(yīng)的平速率v(H2)=______.從1min起,壓縮容器的體積為1L,則n(N2)的變化曲線為______(填編號)
A、a  B、b   C、c   D、d
(3)隨著對合成氨研究的發(fā)展,2001年兩位希臘化學(xué)家提出了電解合成氨的方法,即在常壓下吧氫氣和用氦氣稀釋的氮氣,分別通入一個加熱到500℃的電解池中,采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì)理用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬但多晶薄膜像電噪,實現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氮(裝置如圖3).
請回答:鎧電極是電解池的______極(填“陽“或“陰“),該極上的電極反應(yīng)式是______.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

 氨氣在農(nóng)業(yè)和國防工業(yè)都有很重要的作用,歷史上諾貝爾化學(xué)獎曾經(jīng)有3次頒給研究氮氣與氫氣合成氨的化學(xué)家。

(1)右圖表示了298K時氮氣與氫氣合成氨反應(yīng)過程中的能量變化,據(jù)此請回答:

①寫出氮氣與氫氣合成氨的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:          

②對于合成氨的反應(yīng)下列說法正確的是          (填編號)

A.該反應(yīng)在任意條件下都可以自發(fā)進行

B.加入催化劑,能使該反應(yīng)的E和△H都減小

(3)隨著對合成氨研究的發(fā)展,2001年兩位希臘化學(xué)家提出了電解合成氨的方法,即在常壓下吧氫氣和用氦氣稀釋的氮氣,分別通人一個加熱到500℃的電解池中,采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì)理用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬但多晶薄膜像電噪,實現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氮(裝置如圖)。

請回答:鎧電極是電解池的          極(填"陽"或"陰"),該極上的電極反應(yīng)式是          

 

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科目:高中化學(xué) 來源:江蘇模擬題 題型:填空題

氨氣在農(nóng)業(yè)和國防工業(yè)都有很重要的作用,歷史上諾貝爾化學(xué)獎曾經(jīng)有3次頒給研究氮氣與氫氣合成氨的化學(xué)家。
(1)下圖表示了298K時氮氣與氫氣合成氨反應(yīng)過程中的能量變化,據(jù)此請回答
對于合成氨的反應(yīng)下列說法正確的是_____________(填編號)。
A.該反應(yīng)在任意條件下都可以自發(fā)進行
B.加入催化劑,能使該反應(yīng)的E和△H都減小
C.若該反應(yīng)在298K、398K時的化學(xué)平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1>K2
D.該反應(yīng)屬于人工固氮
(2)現(xiàn)在普遍應(yīng)用的工業(yè)合成氨的方法為N2+3H22NH3,是哈伯于1905年發(fā)明的,但此法達到平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不高。
①能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動的措施是_________________。
A.使用的更高效催化劑
B.升高溫度
C.及時分離出氨氣
D.充入氮氣,增大氮氣的濃度(保持容器體積不變)
②若在某溫度下,2L的密閉容器中發(fā)生N2+3H22NH3的反應(yīng),左下圖表示N2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線。用H2表示0~10min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)=_______________。從11min起,壓縮容器的體積為
1L,則n(N2)的變化曲線為_____________________。
A. a B.b C.c D.d
(3)隨著對合成氨研究的發(fā)展,2001年兩位希臘化學(xué)家提出了電解合成氨的方法,即在常壓下把氫氣和用氦氣稀釋的氮氣,分別通人一個加熱到500℃的電解池中,采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì)里,用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶薄膜作電極,實現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氮(裝置如右上圖)。則鈀電極上的電極反應(yīng)式是_____________________________。

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