(1)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视.它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势.氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应:①4NH3(g)+5O2(g

(1)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视.它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势.氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应:①4NH3(g)+5O2(g

问题描述:

(1)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视.它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势.氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应:
①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)△H1
②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)△H2
则反应 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H=___.(请用含有△H1、△H2的式子表示)
(2)若NH3
1
2
N2+
3
2
H2 K=a,则N2+3H2⇌2NH3  K′=___.(用含a的式子表示)
(3)在体积为3L的恒容密闭容器中,合成氨N2+3H2⇌2NH3实验,投入4mol N2和9mol H2在一定条件下合成氨,平衡时仅改变温度测得的数据如表所示:
温度(K) 平衡时NH3的物质的量(mol)
T1 2.4
T2 2.0
已知:破坏1mol N2(g)和3mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2mol NH3(g)中的化学键消耗的能量.
①则T1___T2(填“>”、“<”或“=”)
②在T2下,经过10min达到化学平衡状态,则0~10min内H2的平均速率v(H2)=___,平衡时N2的转化率α(N2)=___.
③下列图象分别代表焓变(△H)、混合气体平均相对分子质量(
.
M
)、N2体积分数φ(N2)和气体密度(ρ)与反应时间的关系,其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是___.
作业帮

最佳答案:

(1)由①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)△H1
②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)△H2
结合盖斯定律可知,(①×3+②×2)×

1
5
得到4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l),则△H=
3△H1+2△H2
5

故答案为:
3△H1+2△H2
5

(2)若NH3⇌
1
2
N2+
3
2
H2 K=a,则N2+3H2⇌2NH3 K′=
1
a2

故答案为:
1
a2

(3)破坏1mol N2(g)和3mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2mol NH3(g)中的化学键消耗的能量,则合成氨的反应为放热反应,
①由表格数据可知,T1对应的氨气平衡时物质的量大,则T1的温度低,则T1<T2,
故答案为:<;
②T2K下,经过10min达到化学平衡状态,则
         N2+3 H2⇌2NH3,
开始 4      9         0
转化 1      3     2
平衡 3      6        2
v(H2)=
△c
△t
=
3mol
3L
10min
=0.1mol•L-1•min-1,
平衡时N2的转化率α(N2)=
1
4
×100%=25%,
故答案为:0.1mol•L-1•min-1;25%;
③焓变(△H)始终不变,混合气体平均相对分子质量(
.
M
)为变量、N2体积分数φ(N2)为变量,气体密度(ρ)始终不变,随反应进行,气体的物质的量减小,则
.
M
随时间增大而增大,直到达到平衡状态不变;N2体积分数逐渐减小,到达到平衡状态不变,由图可知,正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的为BC,
故答案为:BC.
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