合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)
高溫、高壓
催化劑
2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol現(xiàn)將1molN2和3molH2加入到2L的固定密閉容器中,在500℃下進(jìn)行反應(yīng),10min達(dá)到平衡,NH3的體積分?jǐn)?shù)為ω.下列說法正確的是( 。
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A.如甲圖所示:Ⅰ、Ⅱ兩種途徑中達(dá)到平衡時,NH3的體積分?jǐn)?shù)均為ω,且Ⅰ中放出的熱量與Ⅱ中吸收的熱量之和為92.4kJ
B.反應(yīng)進(jìn)程中,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量(M)、混合氣體的密度(d)、混合氣體的壓強(P)三者的變化趨勢如圖乙所示
C.若達(dá)到平衡時放出的熱量為9.24kJ,則氫氣的反應(yīng)速度變化曲線如圖丙所示
D.若起始加入的物料均為1molN2、3molH2,在不同條件下達(dá)到平衡時,NH3的體積分?jǐn)?shù)變化曲線如丁圖所示
A、恒溫恒容下,容器Ⅱ中按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化為N2、H2,可得N21mol、H23mol,容器Ⅰ、容器Ⅱ內(nèi)為等效平衡.兩種途徑中達(dá)到平衡時,NH3的體積分?jǐn)?shù)均為ω,平衡時容器內(nèi)對應(yīng)各物質(zhì)物質(zhì)的量相等,令平衡時容器內(nèi)N2為nmol,則容器Ⅰ中放出的熱量為(1-n)mol×92.4kJ/mol=92.4(1-n)kJ,容器Ⅱ內(nèi)吸收的熱量為nmol×92.4kJ/mol=92.4nkJ,容Ⅰ中放出的熱量與Ⅱ中吸收的熱量之和為92.4(1-n)kJ+92.4nkJ=92.4kJ,故A正確;
B、混合氣體的總質(zhì)量不變,容器的體積不變,混合氣體的密度為定值;隨反應(yīng)進(jìn)行、混合氣體的物質(zhì)的量減小,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大、混合氣體的壓強降低,故B錯誤;
C、反應(yīng)開始速率相對較快,達(dá)平衡前反應(yīng)速率相對較慢,所以反應(yīng)速率應(yīng)為由高到低,達(dá)到平衡時放出的熱量為9.24kJ,由熱化學(xué)方程式可知參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為0.3mol,10min內(nèi)氫氣的平均速率為0.015mol/(L?min),最低反應(yīng)速率應(yīng)小于0.015mol/(L?min),故C錯誤;
D、起始加入的物料均為1molN2、3molH2,在不同條件下達(dá)到平衡時,比較500℃、2L與500℃、1L,體積小壓強大,反應(yīng)速率快,達(dá)到平衡時間短,平衡向正反應(yīng)移動,平衡時NH3的體積分?jǐn)?shù)相對較大;比較500℃、2L與400℃、2L,溫度增大,反應(yīng)速率快,達(dá)到平衡時間短,平衡向逆反應(yīng)移動,平衡時NH3的體積分?jǐn)?shù)相對較小,故D錯誤.
故選:A.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:寧夏中衛(wèi)市海原一中2011-2012學(xué)年高二第二學(xué)段考試化學(xué)試題 題型:022

在一定溫度下,向一2 L固定容積的密閉容器中通入20 mol N2和60 mol H2,經(jīng)過5分鐘后,N2的濃度是5 mol/L,又過了5分鐘N2、H2、NH3的濃度不再變化,此時NH3的濃度是14 mol/L,達(dá)到平衡后共放出QKJ的熱量,試完成下列問題:

(1)前5分鐘用H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率(  );

(2)反應(yīng)達(dá)到平衡后N2的轉(zhuǎn)化率(  );

(3)表示該溫度下合成氨的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為(  );

(4)若平衡后再增大壓強,化學(xué)平衡向(  )方向移動(填“正”“逆”“不”);

(5)該溫度下反應(yīng)的熱化學(xué)方和式為(  )(用含Q的式子表示);

(6)在該溫度下,向另一2 L固定容積的密閉容器中通入N2 5 mol、H2 15 mol、NH3 30 mol,反應(yīng)達(dá)到平衡后H2的濃度是(  ).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(12分)在一定溫度下,向一2L固定容積的密閉容器中通入20 molN2和60 molH2,經(jīng)過5分鐘后,N2的濃度是5mol∕L,又過了5分鐘 N2 、H2、NH3的濃度不再變化,此時NH3的濃度是14 mol∕L,達(dá)到平衡后共放出QKJ的熱量,試完成下列問題:

⑴前5分鐘用H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率(                    );

⑵反應(yīng)達(dá)到平衡后N2的轉(zhuǎn)化率(                 );

⑶表示該溫度下合成氨的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為(              );

⑷若平衡后再增大壓強,化學(xué)平衡向(        )方向移動(填“正”“逆”“不”);

⑸該溫度下反應(yīng)的熱化學(xué)方和式為(               )(用含Q的式子表示);

⑹在該溫度下,向另一2L固定容積的密閉容器中通入N2 5 mol、H215 mol、NH330 mol,反應(yīng)達(dá)到平衡后H2的濃度是(                )。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2011-2012學(xué)年寧夏中衛(wèi)市海原一中高二第二學(xué)段考試化學(xué)試卷 題型:填空題

(12分)在一定溫度下,向一2L固定容積的密閉容器中通入20 molN2和60 molH2,經(jīng)過5分鐘后,N2的濃度是5mol∕L,又過了5分鐘 N2、H2、NH3的濃度不再變化,此時NH3的濃度是14 mol∕L,達(dá)到平衡后共放出QKJ的熱量,試完成下列問題:
⑴前5分鐘用H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率(                    );
⑵反應(yīng)達(dá)到平衡后N2的轉(zhuǎn)化率(                 );
⑶表示該溫度下合成氨的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為(              );
⑷若平衡后再增大壓強,化學(xué)平衡向(        )方向移動(填“正”“逆”“不”);
⑸該溫度下反應(yīng)的熱化學(xué)方和式為(               )(用含Q的式子表示);
⑹在該溫度下,向另一2L固定容積的密閉容器中通入N2 5 mol、H215 mol、NH330 mol,反應(yīng)達(dá)到平衡后H2的濃度是(                )。

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科目:高中化學(xué) 來源:2013屆寧夏中衛(wèi)市海原一中高二第二學(xué)段考試化學(xué)試卷 題型:填空題

(12分)在一定溫度下,向一2L固定容積的密閉容器中通入20 molN2和60 molH2,經(jīng)過5分鐘后,N2的濃度是5mol∕L,又過了5分鐘 N2 、H2、NH3的濃度不再變化,此時NH3的濃度是14 mol∕L,達(dá)到平衡后共放出QKJ的熱量,試完成下列問題:

⑴前5分鐘用H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率(                     );

⑵反應(yīng)達(dá)到平衡后N2的轉(zhuǎn)化率(                  );

⑶表示該溫度下合成氨的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為(               );

⑷若平衡后再增大壓強,化學(xué)平衡向(         )方向移動(填“正”“逆”“不”);

⑸該溫度下反應(yīng)的熱化學(xué)方和式為(                )(用含Q的式子表示);

⑹在該溫度下,向另一2L固定容積的密閉容器中通入N2 5 mol、H215 mol、NH330 mol,反應(yīng)達(dá)到平衡后H2的濃度是(                 )。

 

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