问题 问答题

已知下列反应:

①N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g);△H=-92.4kJ•mol-1

②4NH3(g)+5O2(g)

Pt-Rh
.
4NO(g)+6H2O(g);△H<0

(1)在500℃、2.02×107Pa和铁催化条件下向一密闭容器中充入1molN2和3molH2,充分反应后,放出的热量______(填“<”“>”“=”)92.4kJ,理由是______;

(2)反应②的化学平衡常数表达式K=______,温度降低时,K值______(填“增大”、“减小”或“无影响”);

(3)在0.5L的密闭容器中,加入2.5molN2和7.5molH2,当该反应达到平衡时,测出平衡混合气的总物质的量为6mol,则平衡时氮气的转化率=______

(4)为有效提高氢气的转化率,理论上可采取的措施有______;

A.升高温度B.及时移出氨C.增大压强D.减小压强 E.循环利用和不断补充氮气.

答案

(1)热化学反应中指完全转化的热效应,而可逆反应不能完全转化,则向一密闭容器中充入1molN2和3molH2,充分反应后,放出的热量<92.4kJ,

故答案为:<;可逆反应不能进行到底;

(2)K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则K=

c4(NO)c6(H2O)
c4(NH3)c5(O2)
,反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,K增大,

故答案为:

c4(NO)c6(H2O)
c4(NH3)c5(O2)
;增大;

(3)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)

开始2.5 7.5 0

转化 x 3x 2x

平衡2.5-x 7.5-3x 2x

测出平衡混合气的总物质的量为6mol,则2.5-x+7.5-3x+2x=6,解得x=2,

则平衡时氮气的转化率为

2
2.5
×100%=80%,故答案为:80%;

(4)有效提高氢气的转化率,平衡应正向移动,但不能增大氢气的浓度,则

A.升高温度,平衡逆向移动,转化率减小,故A不选;

B.及时移出氨,平衡正向移动,转化率增大,故B选;

C.增大压强,平衡正向移动,转化率增大,故C选;

D.减小压强,平衡逆向移动,转化率减小,故D不选;

E.循环利用和不断补充氮气,平衡正向移动,转化率增大,故E选;

故答案为:BCE.

单项选择题
单项选择题