合成氨的反應(yīng)對人類解決糧食問題貢獻(xiàn)巨大,德國化學(xué)家F.Haber因合成氨而獲得諾貝爾獎。合成氨反應(yīng)熱化學(xué)方程式如下:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol。
(1)已知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)不加入催化劑時正反應(yīng)的活化能為326kJ/mol,則該反應(yīng)逆反應(yīng)的活化能為 418.4418.4kJ/mol。
(2)已知N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ/mol,H2的燃燒熱△H=-285.8kJ/mol。則NH3(g)+54O2(g)=NO(g)+32H2O(1)△H=-292.5-292.5kJ/mol
(3)一定溫度下,向恒容的密閉容器中充入一定量的N2和H2發(fā)生反應(yīng),測得各組分濃度隨時間變化如圖所示。
①表示c(H2)變化的曲線是 曲線B曲線B(填“曲線A”“曲線B”或“曲線C”)。
②0~t0時用NH3表示的化學(xué)反應(yīng)速率為v(NH3)=0.4t00.4t0mol?L-1?min-1
③下列能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 BCBC(填標(biāo)號)。
A.容器中混合氣體的密度不隨時間變化
B.容器中的n(N2)與n(H2)的比值不隨時間變化
C.斷裂3molH-H的同時斷裂6molN-H鍵
D.3v正(H2)=2v逆(NH3)
(4)合成氨反應(yīng)在某催化劑條件下的相對能量一反應(yīng)歷程如圖所示(ad為吸附態(tài)):
①該過程中含氮的中間產(chǎn)物有 22種(填數(shù)字)。
②活化能最大的那一步基元反應(yīng)方程式為 N2(ad)+3H2(ad)=N2H2(ad)+2H2(ad)N2(ad)+3H2(ad)=N2H2(ad)+2H2(ad)。
③下列說法正確的是 ABAB(填標(biāo)號)。
A.最后一步NH3(ad)變?yōu)镹H3(g)為吸熱過程.
B.催化劑參與反應(yīng),但不改變合成氨反應(yīng)的△H
C.催化劑和升溫都能降低反應(yīng)的活化能,加快合成氨的反應(yīng)速率
D.使用催化劑和壓縮容器體積加壓都能增大活化分子百分?jǐn)?shù),加快合成氨反應(yīng)速率
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【答案】418.4;-292.5;曲線B;;BC;2;N2(ad)+3H2(ad)=N2H2(ad)+2H2(ad);AB
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【解答】
【點評】
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