合成氨然后再生产尿素是最重要的化工生产.在3个2L的密闭容器中,在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应:
3H
2(g)+N
2(g)
2NH
3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时有关数据如下:
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
| 反应物投入量 |
3mol H2、2mol N2 |
6mol H2、4mol N2 |
2mol NH3 |
| 达到平衡的时间/min |
|
5 |
8 |
| 平衡时N2的浓度/mol?L-1 |
c1 |
1.5 |
|
| NH3的体积分数 |
ω1 |
|
ω3 |
| 混合气体密度/g?L-1 |
ρ1 |
ρ2 |
|
(1)下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是
(填写序号字母).
a.容器内N
2、H
2、NH
3的浓度之比为1:3:2 b.v
(N2)正=3v
(H2)逆c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变
(2)容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v(H
2)=
.
(3)在该温度下甲容器中反应的平衡常数K=
(用含c
1的代数式表示,无需化简).
(4)分析上表数据,下列关系正确的是
(填序号):
a.2c
1>1.5mol/L b.2ρ
1=ρ
2 c.ω
3=ω
1 d.K
甲=K
乙=K
丙(5)氨和尿素溶液都可以吸收硝酸工业尾气中的NO、NO
2,将其转化为N
2.
①尿素与NO、NO
2三者等物质的量反应为:CO(NH
2)
2+NO+NO
2═CO
2+2N
2+2H
2O 该反应中的氧化剂为
(写化学式).
②已知:N
2(g)+O
2(g)═2NO(g)△H=a kJ?mol
-1N
2(g)+3H
2(g)═2NH
3(g)△H
2=b kJ?mol
-12H
2(g)+O
2(g)═2H
2O(g)△H=c kJ?mol
-1则4NH
3(g)+4NO(g)+O
2(g)═4N
2(g)+6H
2O(g)△H=
kJ?mol
-1.
(6)直接供氨式碱性燃料电池的电池反应式是4NH
3+3O
2=2N
2+6H
2O,电解质溶液一般使用KOH溶液,则负极电极反应式是
.