合成氨工业的部分工艺流程如下图所示:请你回答下列问题:(1)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g);△H=18

2025-04-24 19:54:21
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回答1:

(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H=180.5kJ?mol-1
 ②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);△H=-905kJ?mol-1
 ③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-483.6kJ?mol-1
则反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)等于①+③×

3
2
-②×
1
2
,所以△H=△H1+△H3×
3
2
-
1
2
△H2=-92.4kJ?mol-1
故答案为:-92.4kJ?mol-1
(2)平衡常数只受温度影响,平衡常数不变说明温度不变,所以B错误,使用催化剂只能改变反应速率,不会引起反应的移动,故C错误,根据平衡移动原理,增大压强和增大反应物的浓度均能使平衡正向移动,故答案为:AD;
(3)①设5min内生成氨气的物质的量浓度为x,则
        N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
初始浓度:0.2        0.5       0
变化浓度:0.5x       1.5x      x
平衡浓度:0.2-0.5x      0.5-1.5x    x
则:根据题意x=0.2(mol/L)
所以5min内的平均反应速率v(NH3)=
0.2mol/L
5min
=0.04mol/(L?min),故答案为:0.04mol/(L?min);
②达到平衡时NH3的体积分数=
0.2
0.5
×100%=40%,故答案为:40%;
(4)根据图示信息,阳离子移向阴极,可知钯电极是阴极,阴极发生得电子的还原反应,即N2+6e-+6H+=2NH3,故答案为:阴;N2+6e-+6H+=2NH3