T/K | 303 | 313 | 323 |
NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
C4(NO)C6(H2O) |
C4(NH3)C5(O2) |
C4(NO)C6(H2O) |
C4(NH3)C5(O2) |
催化剂 |
高温高压 |
容器 编号 | 起始时各物质的物质的量/mol | 反应达平衡时的焓变/kJ•mol-1 | ||
N2 | H2 | NH3 | ||
A | 1 | 3 | 0 | △H1=-23.1 |
B | 0.9 | 2.7 | 0.2 | △H2 |
尔乃独含芳意 幼苗
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| ||
△t |
(1)该反应的焓变△H=E1-E2=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol,所以热化学方程式为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ•mol-1;
催化剂能降低反应的活化能,但不影响反应热的大小,所以在反应体系中加入催化剂使反应速率增大,则E1减小,该反应的反应热△H不变,
故答案为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ•mol-1;减小;不变;
(2)N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1 ①
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746kJ•mol-1 ②
根据盖斯定律,[①+②/2],得:CO(g)+[1/2]O2(g)=CO2(g)△=-283kJ•mol-1,
故答案为:-283;
(3)由表知温度越高,氨气的量越大,即升高温度,平衡向右进行,所以正反应是吸热反应,△H>0;
正反应气体的物质的量减小,混乱度减小,所以△s<0;
故答案为:>;<;
(4)NO的速率V(NO)=
1.2mol
2L
2min=0.3mol/(L•min),前2分钟的平均反应速率v(NH3)=V(NO)=0.3mol/(L•min),2min后达到平衡,生成1.2mol NO,则消耗了1.5molO2,所以氧气的转化率为:[1.5mol/3mol]×100%=50%,反应平衡常数的表达式K=
C4(NO)C6(H2O)
C4(NH3)C5(O2),
故答案为:0.3mol/(L•min);50%;
C4(NO)C6(H2O)
C4(NH3)C5(O2);
(5)容器中放出23.1kJ热量,则生成氨气的物质的量为:[2mol×23.1kJ/92.4kJ]=0.5mol,利用三段式法计算:
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=一92.4kJ/mol
起始:1mol 3mol0
转化:0.25mol 0.75mol 0.5mol
平衡:0.75mol 2.25mol0.5mol
从等效平衡的角度分析,0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3相当于1molN2、3molH2,在相同条件下处于相同平衡状态,所以B容器的反应正向进行,达到平衡时消耗0.15molN2,所以放出的热量为0.15mol×92.4kJ/mol=13.86
kJ;
故答案为:13.86.
点评:
本题考点: 热化学方程式;用盖斯定律进行有关反应热的计算;焓变和熵变;化学平衡的计算.
考点点评: 本题考查了热化学方程式、化学平衡常数、化学平衡移动、化学反应速率的计算等,题目较为综合,难度中等,注意做题方法、判断规律的积累.
1年前
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