工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0,在450℃時(shí),平衡常數(shù)K=1.

(1)若升溫到500℃,達(dá)平衡時(shí),K < 1(填“>”、“<”或“=”),工業(yè)合成氨選擇在450℃左右的溫度進(jìn)行,除了考慮溫度升高使反應(yīng)速率較快,還因?yàn)榇藴囟认隆≡?00℃左右時(shí)催化劑的活性最大。

(2)450℃時(shí),若向容積為1L的密閉容器中同時(shí)充入2.0molN2,xmolH2,4.0molNH3則:

①當(dāng)x=3.0時(shí).上述平衡向 正反應(yīng)方向 方向移動(dòng).

②若要使上述反應(yīng)開始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則x應(yīng)滿足的條件是。2.0。

(3)在450℃時(shí),若設(shè) x=4.0和x=6.0,其他物質(zhì)的投料不變,當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得氫氣的轉(zhuǎn)化率分別為α1和α2,則α1。尽ˇ2  (填“>”、“<”或“=”).


考點(diǎn):

化學(xué)平衡的影響因素..

專題:

化學(xué)平衡專題.

分析:

(1)N2+3H22NH3 △H<0,該反應(yīng)是氣體體積減小、放熱的可逆反應(yīng),要使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),應(yīng)降低溫度、增大壓強(qiáng),但溫度過(guò)低反應(yīng)速率過(guò)小,不利于工業(yè)生成效益;溫度越高,反應(yīng)速率越大,所以應(yīng)適當(dāng)升高溫度,使反應(yīng)速率增大;使用催化劑也能增大反應(yīng)速率,但在500℃左右時(shí)催化劑的活性最大,所以選擇采用500℃左右的溫度進(jìn)行;

(2)①據(jù)Q與K的大小比較,判斷反應(yīng)方向;

②K>Q時(shí),平衡正向移動(dòng);

(3)據(jù)勒夏特列原理分析,增大某種反應(yīng)物濃度時(shí),其轉(zhuǎn)化率降低,另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率增大.

解答:

解:(1)正反應(yīng)放熱,升高溫度時(shí),平衡逆向移動(dòng)K減。籒2+3H22NH3 △H<0,該反應(yīng)是氣體體積減小、放熱的可逆反應(yīng),要使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),應(yīng)降低溫度、增大壓強(qiáng),但溫度過(guò)低反應(yīng)速率過(guò)小,不利于工業(yè)生成效益;溫度越高,反應(yīng)速率越大,所以應(yīng)適當(dāng)升高溫度,使反應(yīng)速率增大;使用催化劑也能增大反應(yīng)速率,但在500℃左右時(shí)催化劑的活性最大,所以選擇采用500℃左右的溫度進(jìn)行,故答案為:<;在500℃左右時(shí)催化劑的活性最大;

(2)Q==<K=1,平衡正向移動(dòng);

Q<K時(shí),平衡正向移動(dòng),當(dāng)Q=K時(shí),=1,x=2.0,x>2.0時(shí),Q<K=1,

故答案為:正反應(yīng)方向;>2.0;

(3)增大氫氣的濃度時(shí),氫氣的轉(zhuǎn)化率減小,氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率增大,所以α1>α2,故答案為:>.

點(diǎn)評(píng):

本題考查了平衡常數(shù)的影響因素、合成氨條件選擇、濃度熵、轉(zhuǎn)化率,題目有一定難度,注意理解概念.


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


實(shí)驗(yàn)室通常用MnO2和濃鹽酸共熱制取Cl2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為

MnO2 + 4HCl(濃)  MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O。

(1)該反應(yīng)的氧化劑是      ,氧化產(chǎn)物是       ,用單線橋法表示上述反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。

(2)計(jì)算當(dāng)有73.0克HCl完全參加反時(shí),消耗MnO2的物質(zhì)的量為多少?

生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積多少升?

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


體積相同、pH相同的鹽酸和醋酸溶液,與NaOH溶液中和時(shí)兩者消耗NaOH的物質(zhì)的量

A.鹽酸多         B.醋酸多         C.二者相同          D.無(wú)法比較

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


反應(yīng):L(s)+aG(g)⇌bR(g)  達(dá)到平衡時(shí),溫度和壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)的影響如圖所示:圖中壓強(qiáng)p1>p2,x軸表示溫度,y軸表示平衡混合氣中G的體積分?jǐn)?shù).據(jù)此可判斷( 。

 

A.

上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)

B.

a=b

 

C.

a>b

D.

上述反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


下列對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的分析中,不正確的是( 。

①已達(dá)平衡的反應(yīng)C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),當(dāng)增加反應(yīng)物物質(zhì)的量時(shí),平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)

②已達(dá)平衡的反應(yīng)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),當(dāng)增大N2的濃度時(shí),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),N2的轉(zhuǎn)化率一定升高

③有氣體參加的反應(yīng)平衡時(shí),若減小反應(yīng)器容積時(shí),平衡一定向氣體體積減小的方向移動(dòng)

④有氣體參加的反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),在恒壓反應(yīng)器中充入稀有氣體,平衡一定不移動(dòng).

 

A.

①④

B.

①②③

C.

②③④

D.

①②③④

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


設(shè)NA是阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值。下列說(shuō)法正確的是

A.0.1mol·L-1的NaCl溶液中,Na+的數(shù)目為0.1NA

B.23 g 金屬鈉在常溫的空氣中充分氧化和在氧氣中完全燃燒轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目均為NA

C.7.8g Na2O2中含有的陰、陽(yáng)離子數(shù)目均為0.1NA

D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L水中分子個(gè)數(shù)為NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


已知下列實(shí)驗(yàn)事實(shí):①Cr2O3固體既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液,又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液;②將K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中,溶液變藍(lán);③向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液,再酸化,可得K2Cr2O7溶液。下列判斷不正確的是

A.化合物KCrO2中Cr元素為+3價(jià)       B.實(shí)驗(yàn)①證明Cr2O3是兩性氧化物

C.實(shí)驗(yàn)②證明氧化性:Cr2O72->I2       D.實(shí)驗(yàn)③證明H2O2既有氧化性又有還原性

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


下列陳述I、II均正確且有因果關(guān)系的是

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


下列各種說(shuō)法中,正確的是(    )

A.電離時(shí)生成的陽(yáng)離子全部是氫離子的化合物一定是酸

B.所有的鹽電離時(shí)只能生成酸根陰離子和金屬陽(yáng)離子。

C.氧化物是指含有氧元素的化合物,如NaOH、H2SO4等。

D.氨氣溶于水溶液顯堿性,所以氨氣屬于堿

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