(2013•德州模拟)科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究.据报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量

(2013•德州模拟)科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究.据报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3和O2
(1)已知:①H2(g)+[1/2]O2(g)═H2O(l)△Hl=-285.6kJ/mol
②N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H2=-92.2kJ/mol
写出此条件下氮气和水反应的热化学方程式______.
(2)氨可用于工业制硝酸,其主反应为:4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)△H<0,此反应的化学平衡常数表达式为
c4(NO)c6(H2O)
c4(NH3)c5(O2)
c4(NO)c6(H2O)
c4(NH3)c5(O2)
,若此反应起始的物质的量相同,则如图所示的关系图正确的是______(填序号)

在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表:
时间/浓度 c(NH3)(mol/L) c(O2)(mol/L) c(NO)(mol/L)
起始 0.8000 1.600 0.000
第2min 0.6000 a 0.2000
第4min 0.3000 0.9750 0.5000
第6min 0.3000 0.9750 0.5000
第8min 0.7000 1.475 0.1000
①反应在第2min到第4min时,O2的平均反应速率为______mol•L-1•min-1
②反应在第2min时改变了条件,改变的条件可能是______.
③在第6min时,改变了反应的条件,该平衡向______移动(填“左”或“右”).
婉冰 1年前 已收到1个回答 举报

3xny 幼苗

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解题思路:(1)根据盖斯定律计算求出△H;
(2)根据化学方程式写出平衡常数表达式;根据影响平衡的因素分析;
①根据参加反应的氨气的量求出氧气的量,然后求出反应速率;
②容积固定的密闭容器,因此改变压强无影响,有速率变快,所以是升高温度或加了催化剂;
③在第6min时,反应物增加说明平衡向逆方向移动.

(1)先根据反应物和生成物写出方程2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g),在根据目标方程改写分方程,方程①×6再反写,与方程②×2相加,
所以△H=△H2-6△Hl═-92.2×2+285.6×6=1529.22kJ/mol;故答案为:2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)△H=+1529.2kJ/mol;
(2)根据化学方程式写出平衡常数表达式K=
c4(NO)c6(H2O)
c4(NH3)c5(O2);故答案为:
c4(NO)c6(H2O)
c4(NH3)c5(O2);
A、反应的△H<0,升高温度平衡逆移,氨气浓度增大,故1200℃的曲线应在上面,故A错误;
B、该反应正方向为计量数增大的方向,所以增大压强平衡逆移,NO的含量减少,故B正确;
C、升高温度平衡逆移,水的含量减小,故C错误;
D、加催化剂平衡不移动,反应速率加快,故D正确;
故答案为:B、D;
①第2min到第4min,参加反应的氨气为c(NH3)=0.6-0.3=0.3mol•L-1参加反应的氧气为:c(O2)=[5/4]×0.3mol•L-1=0.24mol•L-1
v(O2)=
c(O2)
t=0.1875 mol•L-1•min-1,故答案为:0.1875;
②容积固定的密闭容器,因此改变压强无影响,因为速率变快,所以是升高温度或加了催化剂,故答案为:升高温度或使用催化剂;
③在第6min时,反应物增加说明平衡向逆方向移动,故答案为:左.

点评:
本题考点: 用盖斯定律进行有关反应热的计算;化学平衡建立的过程;物质的量或浓度随时间的变化曲线.

考点点评: 本题考查了利用盖斯定律求算反应热,化学平衡移动,平衡常数,反应速率的计算,综合性较强.

1年前

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