(1)氮是一種重要的元素,含氮化合物是化工、能源、環(huán)保等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)?;卮鹣铝袉?wèn)題:
①已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
2N2(g)+2O2(g)?4NO(g)△H=+360kJ/mol
2H2(g)+O2(g)?2H2O(1)△H=-571.6kJ/mol
試寫(xiě)出表示氨氣的燃燒熱的熱化學(xué)方程式:NH
3(g)+
O
2(g)?
N
2(g)+
H
2O(l) ΔH=+382.5kJ/mol
NH
3(g)+
O
2(g)?
N
2(g)+
H
2O(l) ΔH=+382.5kJ/mol
。
②若在一個(gè)容積為2L的密閉容器中加入0.2molN2的和0.6molH2的,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):N2+3H2?2NH3ΔH<0,若在5分鐘時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)測(cè)得NH3的物質(zhì)的量為0.2mol。則平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為
50%
50%
。
③從化學(xué)鍵的角度分析,化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過(guò)程。
化學(xué)鍵 |
H-H |
N-H |
N≡N |
鍵能/kJ?mol-1 |
436 |
a |
945 |
已知:N
2(g)+3H
2(g)═2NH
3(g)ΔH=-93kJ?mol
-1。試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算a的數(shù)值
391
391
。
(2)已知:合成尿素CO(NH
2)
2的反應(yīng)為:2NH
3(g)+CO
2(g)?H
2O(g)+CO(NH
2)
2(s)△H<0。向恒容密閉容器中按物質(zhì)的量之比4:1充入NH
3和CO
2,使反應(yīng)進(jìn)行,保持溫度不變,測(cè)得CO
2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化情況如圖所示。
①若用CO
2的濃度變化表示反應(yīng)速率,則A點(diǎn)的逆反應(yīng)速率
<
<
B點(diǎn)的正反應(yīng)速率(填“>”“<”或“=”)。
②下列敘述中能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
AB
AB
(填選項(xiàng)字母)。
A.體系壓強(qiáng)不再變化
B.氣體平均摩爾質(zhì)量不再變化
C.2v
正(NH
3)=v
逆(H
2O)
D.NH
3和CO
2的濃度之比為2:1
③工業(yè)上合成尿素時(shí),既能加快反應(yīng)速率,又能提高原料利用率的措施有
D
D
(填選項(xiàng)字母)。
A.升高溫度
B.充入氮?dú)?br />C.將尿素及時(shí)分離出去
D.增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)
(3)CO
2催化轉(zhuǎn)化為甲醇是CO
2回收利用的技術(shù)。向2L密閉容器中充入1molCO
2和3molH
2,在一定條件下,發(fā)生反應(yīng):CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(l)+H
2O(l)ΔH<0。CO
2的濃度隨時(shí)間(0~t
2)變化如圖所示。其他條件不變,在t
2時(shí)間將容器體積縮小至原來(lái)的一半,t
3時(shí)重新達(dá)到平衡。請(qǐng)畫(huà)出t
2~t
4時(shí)段內(nèi)CO
2濃度的變化曲線
。