Question

【题目】肼(N2H4)是一种应用广泛的化工原料。工业上先合成氨气：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)+Q(Q＞0)，再进一步制备肼。完成下列填空：

（1）合成氨需要选择合适的催化剂,分别选用A、B、C三种催化剂进行试验,所得结果如图所示(其他条件相同)，则生产中适宜选择的催化剂是___(填“A”或“B”或“C”)，理由是：________________。

（2）一定条件下，对在密闭容器中进行的合成氨反应达平衡后，其他条件不变时,若同时压缩容器的体积和升高温度达新平衡后，与原平衡相比，请将有关物理量的变化的情况填入下表中(填“增大”、“减小”或“无法确定”)

	反应速率	平衡常数K	氨的体积分数
变化情况	__	____	____

（3）肼可作为火箭燃料，4gN2H4(g)在NO2气体中燃烧生成氮气和气态水，放出71kJ的热量。写出该反应的化学方程式：________。

（4）氨主要用于生产化肥和硝酸。“十三五”期间，预计我国合成氨产量将保持稳中略增。下图是不同温度和不同压强下,反应达到平衡后,混合物中NH3含量(体积%)的变化情况，己知初始时n(N2)：n(H2)=1:3。判断pl、p2压强的大小关系，pl___p2(选填“＞”、“＜”或“=”)。

Answer 1

【答案】A 在较低温度下具备较高的催化活性，一方面可节约能源，另一方面低温有利于反应的转化 增大 减小 减小 2N2H4(g)+2NO2(g)＝3N2(g)+4H2O(g)+1136kJ 合成氨为气体体积缩小的反应,压强越大氨气的含量越高,根据图象可知,温度相同时p2条件下氨气的含量较高,则pl、p2压强的大小关系为pl＜p2

【解析】

（1）图象分析可知催化剂A的反应速率加快的倍数大，温度低；

（2）其他条件不变时，若同时压缩容器的体积和升高温度达新平衡后，N2（g）+3H2（g）2NH3（g）+Q（Q＞0），反应为气体体积减小的放热反应，增大压强平衡正向进行，升高温度平衡逆向进行，平衡常数随温度变化；

（3）4gN2H4（g）在NO2气体中燃烧生成氮气和气态水，放出71kJ的热量，据此书写化学方程式；

（4）根据反应的方程式判断，增大压强，平衡正向移动。

(1)合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用A、B、C三种催化剂进行试验，其中催化剂A在较低温度下具备较高的催化活性，一方面可节约能源，另一方面低温有利于反应的转化，故答案为：A；在较低温度下具备较高的催化活性，一方面可节约能源，另一方面低温有利于反应的转化；

(2)一定条件下，对在密闭容器中进行的合成氨反应达平衡后，其他条件不变时，若同时压缩容器的体积和升高温度达新平衡后，与原平衡相比，反应速率增大，温度升高影响平衡的程度较大，平衡逆向进行，平衡常数减小，氨气体积分数减小，故答案为：增大；减小；减小；

(3)4gN2H4(g)在NO2气体中燃烧生成氮气和气态水,放出71kJ的热量,2mol肼完全反应放热=71kJ×2×32/4=1136kJ，热化学方程式为2N2H4(g)+2NO2(g)＝3N2(g)+4H2O(g)+1136kJ；

(4)合成氨为气体体积缩小的反应，压强越大氨气的含量越高，根据图象可知，温度相同时p2条件下氨气的含量较高,则pl、p2压强的大小关系为pl＜p2。