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已知 :N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)    ΔH=-92 kJ·mol1

   (1) 在500℃、2.02×107Pa和铁催化条件下2L密闭容器中充入1molN2和3mol H2,10 min时达到平衡,有0.2 mol NH3生成,则10 min内用氢气表示的该反应的平均速率v(H2)为                      ,H2的转化率为__________。

   (2)充分反应后,放出的热量______(填“<”“>”“=”)92.4kJ,理由是       

                                                                       。

   (3)为有效提高氢气的转化率,实际生产中宜采取的措施有____________

A.降低温度       B.不断补充氮气        C.恒容下充入He来增大压强

D.升高温度       E.原料气不断循环      F.及时移出氨

   (4)氨催化氧化制NO在热的铂铑(Pt-Rh)合金催化下进行,反应过程中合金始终保持红热,该反应的化学平衡常数K的表达式为________________         ,当升高温度时,K值______(填“增大”、“减小”、“不变”)。NH3转化率在温度T1下随反应时间(t)的变化如右图:其他条件不变,仅改变温度为T2(T2大于T1),在答题卡框图中画出温度T2下NH3转化率随反应时间变化的预期结果示意图。

(1)0.015mol/(L·min)(2分),10%(2分)

(2) <(1分); 在1atm和298K条件下,1mol氮气和3mol氢气完全反应生成2mol氨气,放出92.4kJ热量,该反应为可逆反应,反应物不能全部变为生成物;又因为反应温度为500℃,所以放出的热量小于92.4kJ(2分)。 

(3)BEF(3分)。

(4) K=(2分); 减小(2分)

  作图要点:因为T2>T1,温度越高,平衡向逆反应方向移动,NH3的转化率下降,T2达到平衡时的平台要低于T1;另外温度越高,越快达到平衡,所以T2达到平衡的时间要小于T1。(2分)


解析:

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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

I.用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制0.5mol?L-1的稀H2SO41000mL,请按要求填空:
(1)需用最筒最取浓H2SO4
27.2
27.2
 mL.
(2)若配制硫酸溶液的其它操作均正确,但出现下列错误操作,将使所配制的硫酸溶液浓度偏低的是
ABC
ABC

A.将稀释的硫酸溶液转移至容量瓶后,未洗涤烧杯和玻璃棒
B.将烧杯内的稀硫酸向容量瓶中转移时,因操作不当使部分稀硫酸溅出瓶外
C.用胶头滴管向容量瓶中加水时溶液凹面高于容量瓶刻度,此时立即用滴管将瓶内液体吸出,使溶液凹液面与刻度相切
D.用胶头滴管加水时,俯视观察溶液凹液面与容量瓶刻度相切
II.向Ba(OH)2溶液中逐滴地加入NaHSO4溶液,开始阶段,溶液中反应的离子方程式为
H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
,当沉淀完全时,溶液为
碱性
碱性
,(填“酸性”、“中性”或“碱性”).继续滴加NaHSO4溶液,溶液中反应的离子方程式为
H++OH-=H2O
H++OH-=H2O

III.发射卫星可用肼(N2H4)作燃料,用NO2作氧化剂,反应生成N2(g)和水蒸气.
已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g);                 △H=+67.7kJ?mol-1N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);    △H=-534kJ?mol-1
请写出N2H4(g)和NO2(g)反应的热化学方程式:
2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H=-1135.7kJ/mol
2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H=-1135.7kJ/mol

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科目:高中化学 来源: 题型:

2008年9月我国“神七”发射升空,中国航天员实现首次太空行走.运载火箭的原料用肼(N2H4)作为发动机的燃料,NO2为氧化剂,反应生成氮气和水蒸气.已知:
N2(g)+2O2(g)═2NO2(g);△H=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g);△H=-534kJ/mol

下列判断正确的是(  )

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年湖南省株洲市高三第四次月考化学试卷(解析版) 题型:选择题

肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知:

①N2(g) + 2O2(g) =2 NO2(g)   ΔH = +67.7kJ/mol

②2N2H4(g) + 2NO2(g) =3N2(g) + 4H2O (g)   ΔH = -1135.7kJ/mol

下列说法正确的是

A.N2H4(g) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(g)   ΔH = -1068 kJ/mol

B.肼是与氨类似的弱碱,它易溶于水,其电离方程式:N2H4 + H2O = N2H5+ + OH-

C.铂做电极,以KOH溶液为电解质溶液的肼——空气燃料电池,放电时的负极反应式:N2H4 -4e + 4OH = N2 + 4H2O

D.铂做电极,以KOH溶液为电解质溶液的肼——空气燃料电池,工作一段时间后,KOH溶液的pH将增大

 

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年天津市高三第二次月考化学试卷(解析版) 题型:填空题

氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题: 

(1)氮的原子结构示意图为                                    

(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为               ; 

(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。

已知:①N2(g)+2O2(g)= N2O4 (1)                △H1= -195kJ·mol-1 

②N2H4 (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g)      △H2= -534.2kJ·mol-1

写出肼和N2O4反应的热化学方程式                             

(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极生成无污染的气体,负极的反应式为                                  

 

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科目:高中化学 来源:2012届浙江省杭州市高二下学期第一次质量检测化学试卷 题型:填空题

(1)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知:N≡N键的键能是948.9kJ·mol1,H-H键的键能是436.0 kJ·mol1;由N2和H2合成1mol NH3时可放出46.2kJ的热量。

N-H键的键能是                           

(2)发射卫星用N2H4气体为燃料,NO2气体为氧化剂,两者反应生成N2和水蒸气,已知:

N2 (g)+2O2 (g) = 2NO2 (g)   △H1=+67.7 kJ·mol1

N2H4 (g)+O2 (g) = N2 (g)+2H2O(g)   △H2=-534 kJ·mol1

H2O(L) = H2O(g) △H3=+44.0 kJ·mol1

写出N2H4气体与NO2气体反应生成氮气和液态水的热化学方程式 :

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