问题 填空题

氨在国民经济中占有重要的地位.

(1)生成氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气.

C(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g);△H=+131.3kJ/mol;△S=+133.7J/(mol⋅K).该反应在较低温度下能否自发进行______(填“能”或“不能”)

(2)已知在400°C时,2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g);△H>0的K=2.

①400°C时,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的K=______(填数值)

②400°C时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时v(NH3______v(NH3(填“大于”、“小于”、“等于”、“不确定”)

(3)体积相同的甲、乙两个容器中,分别充入等物质的量的氮气和氢气,在相同温度下发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)并达到平衡,在这一过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,则甲容器中氮气的转化率______乙容器中氮气的转化率(填“大于”、“小于”或“等于”)

(4)已知:1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g);△H=-46.0kJ/mol

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);△H=-285.8kJ/mol

1/2N2(g)+O2(g)=NO2(g);△H=+33.9kJ/mol

H2O(l)=H2Og);△H=+44kJ/mol则氨气燃烧热的热化学方程式为______.

答案

(1)为使反应能自发进行,则有△G=△H-T•△S=+131.3kJ/mol-T×10-3×(+133.7kJ/(mol•K))<0,

T>

131.3×103
133.7
=982K,在较低温度下不能自发进行,故答案为:不能;

(2)①由题意可知:K1=

c(N2)•c3(H2)
c2(NH3)
=2,则K2=
c2(NH3)
c(N2)c3(H2)
=0.5,故答案为:0.5; 

②一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,

则c(N2)=4mol/L,c(H2)=2mol/L,c(NH3)=4mol/L,

则K2=

c2(NH3)
c(N2)c3(H2)
=
42
4×23
=0.5,说明反应达到平衡状态,则有v(NH3=v(NH3

故答案为:等于;

(3)甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,随着反应的进行,甲容器中的压强逐渐减小,因增大压强平衡向正反应方向移动,

则甲容器中氮气的转化率小于乙容器中氮气的转化率,故答案为:小于;

(4)已知:①

1
2
N2(g)+
3
2
H2(g)=NH3(g)△H=-46.0kJ/mol;

②H2(g)+

1
2
O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol;

1
2
N2(g)+O2(g)=NO2(g)△H=+33.9kJ/mol;

④H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol;

由盖斯定律可知,将②×

3
2
+③-①可得NH3(g)+
7
4
O2(g)=NO2(g)+
3
2
H2O(l),

其反应热△H=(=-285.8kJ/mol)×

3
2
+(+33.9kJ/mol)-(-46.0kJ/mol)=-348.8kJ/mol,

则氨气燃烧热的热化学方程式为:NH3(g)+

7
4
O2(g)=NO2(g)+
3
2
H2O(l)△H=-348.8kJ/mol,

故答案为:NH3(g)+

7
4
O2(g)=NO2(g)+
3
2
H2O(l)△H=-348.8kJ/mol.

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