合成氨對人類的生存和發(fā)展有著重要意義,1909年哈伯在實驗室中首次利用氮氣與氫氣反應合成氨,實現(xiàn)了人工固氮。
(1)反應N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的化學平衡常數(shù)表達式為 。
(2)對于反應N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),在一定條件下氨的平衡含量如表。
溫度/℃ |
壓強/MPa |
氨的平衡含量 |
200 |
10 |
81.5% |
550 |
10 |
8.25% |
①該反應為
放熱
放熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應。
②其他條件不變時,溫度升高氨的平衡含量減小的原因是
d
d
(填字母序號)。
a.溫度升高,正反應速率減小,逆反應速率增大,平衡逆向移動
b.溫度升高,濃度商(Q)變大,Q>K,平衡逆向移動
c.溫度升高,活化分子數(shù)增多,反應速率加快
d.溫度升高,K變小,平衡逆向移動
(3)一定溫度下,在容積恒定的密閉容器中充入1mol氮氣和3mol氫氣,一段時間后達化學平衡狀態(tài)。若保持其他條件不變,向上述平衡體系中再充入1mol氮氣和3mol氫氣,氮氣的平衡轉(zhuǎn)化率
變大
變大
(填“變大”“變小”或“不變”)。
(4)原料氣H
2可通過反應 CH
4(g)+H
2O (g)?CO(g)+3H
2(g) 獲取,已知該反應中當初始混合氣中的
恒定時,溫度、壓強對平衡混合氣CH
4含量的影響如圖。
①圖中,兩條曲線表示壓強的關(guān)系是:P
1<
<
P
2(填“>”、“=”或“<”)。
②該反應為
吸熱
吸熱
反應(填“吸熱”或“放熱”)。
(5)原料氣H
2還可通過反應CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g)獲取。
①T℃時,向容積固定為5L的容器中充入1mol水蒸氣和1molCO,反應達平衡后,測得CO的濃度為0.08mol?L
-1,則平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為
60%
60%
,該溫度下反應的平衡常數(shù)K值為
。
②保持溫度仍為T℃,改變水蒸氣和CO的初始物質(zhì)的量之比,充入容器進行反應,下列描述能夠說明體系處于平衡狀態(tài)的是
c
c
(填序號)。
a.容器內(nèi)壓強不隨時間改變
b.混合氣體的密度不隨時間改變
c.單位時間內(nèi)生成amolCO
2的同時消耗amolH
2d.混合氣中n(CO):n(H
2O):n(CO
2):n(H
2)=1:16:6:6