(2011?江西二模)已知:N
2(g)+3H
2(g)?2NH
3(g)△H=-92.4kJ/mol,這是目前普遍使用的人工固氮的方法.請回答下列問題:
(1)450℃時(shí),往一個(gè)2L的密閉容器中充入2.6mol H
2和1mol N
2,反應(yīng)過程中對NH
3的濃度進(jìn)行檢測,得到的數(shù)據(jù)如下表所示:
時(shí)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 |
①5min內(nèi),消耗N
2的平均反應(yīng)速率為
0.008mol.L-1
0.008mol.L-1
,此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
0.1(L/mol)2
0.1(L/mol)2
;反應(yīng)達(dá)到平衡后,若往平衡體系中加入H
2、N
2和NH
3各2mol,此時(shí)該反應(yīng)的v(N
2)
正<
<
v(N
2)
逆(填寫“>”、“=”或“<”=).
②下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是
CE
CE
(填序號(hào)字母)
A.容器內(nèi)N
2、H
2、NH
3的濃度之比為1:3:2
B.v(N
2)
正=3v(H
2)
逆 C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
D.混合氣體的密度保持不變 E.容器內(nèi)混合氣體的平均分子量不變
③若改變某一條件,達(dá)新平衡時(shí)n(H
2)=1.60mol,下列說法正確的是
BD
BD
.
A.平衡一定正向移動(dòng) B.可能是向容器中加入了一定量的H
2氣體
C.可能是降低了容器的溫度 D.可能是縮小了容器的體積
(2)450℃時(shí),在另一密閉容器中進(jìn)行上述合成氨的反應(yīng),各物質(zhì)的起始濃度和平衡濃度如下表所示:
|
N2 |
H2 |
NH3 |
起始濃度(mol/L) |
0.2 |
0.3 |
0.2 |
平衡濃度(mol/L) |
a |
b |
c |
請回答:
①各物質(zhì)的平衡濃度可能是
B
B
.
A.c=0.5mol/L B.b=0.5mol/L C.c=0.4mol/L D.a(chǎn)=0.3mol/L
②a的取值范圍是:
0.1<a<0.3
0.1<a<0.3
.
③請用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示下列量之間的關(guān)系:
(I)a與b的關(guān)系:
3a=b+0.3
3a=b+0.3
.
(Ⅱ)a、b、c的關(guān)系:
c2/(a×b3)=0.1
c2/(a×b3)=0.1
.
(3)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道,在常溫、常壓、光照條件下,N
2在催化劑(摻有少量Fe
2O
3的TiO
2)表面與水可發(fā)生下列反應(yīng):2N
2(g)+6H
2O(l)?4NH
3(g)+3O
2(g),此反應(yīng)的△S
>
>
0(填“>”、“<”或“=”),△H=
+1530kJ/mol
+1530kJ/mol
.(已知:H
2的燃燒熱為285.8kJ/mol)