• 氨气是生产氮肥、硝酸、纯碱等的重要原料。(1)实验室模拟合成氨。在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料(单位是mol /L),平衡时测得甲容器中H2的转化率为20%。 N2H2NH3甲 1 3 0 乙 0.5 1.5 1 丙 0 0 4①平衡时甲容器中氨气的浓度为 。②乙容器中开始反应时,v逆①0.4 mol/L(2分) ②>(1分) ③丙>甲=乙(2分) v正(填<、>或=)。③达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数由大到小的顺序为 。(2)工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为:2NH3(g)+ CO2(g)CO(NH2)2(l) + H2O (l),该反应的平衡常数和温度关系如下: T / ℃ 165 175 185 195 K 111.9 74.1 50.6 34.8 ①焓变ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)=x,下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是 。③右图中的B点处,NH3的平衡转化率为 。试题及答案-填空题-云返教育

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      氨气是生产氮肥、硝酸、纯碱等的重要原料。
      (1)实验室模拟合成氨。在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料(单位是mol /L),平衡时测得甲容器中H
      2的转化率为20%。 N2H2NH3甲 1 3 0 乙 0.5 1.5 1 丙 0 0 4
      ①平衡时甲容器中氨气的浓度为
               
      ②乙容器中开始反应时,v
      ①0.4 mol/L(2分) ②>(1分) ③丙>甲=乙(2分) v(填<、>或=)。
      ③达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH
      3的体积分数由大到小的顺序为         
      (2)工业上以NH
      3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为:
      2NH
      3(g)+ CO2(g)CO(NH2)2(l) + H2O (l),该反应的平衡常数和温度关系如下:
      T / ℃ 165 175 185 195
      K 111.9 74.1 50.6 34.8

      ①焓变ΔH
                0(填“>”、“<”或“=”)。
      ②在一定温度和压强下,若原料气中的NH
      3和CO2的物质的量之比(氨碳比)=x,下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是         

      ③右图中的B点处,NH
      3的平衡转化率为         

      试题解答


      (9分):①0.4 mol/L(2分) ②>(1分) ③丙>甲=乙(2分):①<(1分):②c(NH3)增大:平衡正向移动(1分):③32%(2分)
      (1)①氢气的转化率是20%,则甲中消耗氢气的浓度是3mol/L×20%=0.6mol/L,则根据方程式N2+3H22NH3可知,生成氨气的浓度是0.4mol/L。
      ②乙容器中如果1mol/L氨气完全转化为氮气和氢气,在氮气和氢气的浓度是1mol/L和3mol/L,因此甲和乙容器是等效的。所以乙容器中平衡是氨气的浓度是0.4mol/L,小于1mol/L,因此平衡向逆反应方向进行,即v
      >v
      ③丙容器中相当于氮气和氢气的起始浓度是2mol/L和6mol/L,由于容器体积相等,所以丙容器相当于是在甲容器的基础上增大压强,平衡向生成氨气的方向移动,因此平衡时氨气的体积分数增大,则达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH
      3的体积分数由大到小的顺序为丙>甲=乙。
      (2)①根据表中数据可知,随着温度的升高,反应的平衡常数逐渐减小。这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正方应是放热反应,则焓变ΔH<0。
      ②x值越大,即c(NH
      3)增大,促使平衡向正反应方向移动,因此CO2的转化率增大。
      ③根据图像可知,B点表示x=4.0,CO
      2的转化率是64%。设CO2的物质的量是n,则氨气的物质的量是4n。反应中消耗CO2的物质的量=0.64n,则根据方程式可知,消耗氨气的物质的量=0.64n×2=1.28n,因此氨气的转化率=×100%=32%。
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