(1)工业合成氨技术的反应原理是:N 2 (g)+3H 2 (g) 催化剂 高温高压 2NH 3

2025-03-18 13:38:18
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回答1:

(1)①第一次达到平衡常数时,氨气的浓度为:2.00mol/L,氢气浓度为:3.00mol/L,氮气的浓度为:1.00mol/L,
第一次平衡时平衡常数K=
2.0 0 2
1.00×3.0 0 3
≈0.15,
故答案为:0.15;
②5~10min氨气的浓度变化大于0.5mol/L,20~25min氨气浓度变化为0,45~50min氨气的浓度变化小于0.50.5mol/L,时间变化为5min,由v=
△c
△t
可知,反应速率关系为:v 1 >v 3 >v 2
故答案为:v 1 >v 3 >v 2
③45min时,氨气的浓度增大,氮气、氢气的浓度减小,化学平衡平衡向着正向移动,该反应是放热反应,说明降低了温度,
故答案为:降低温度;
(2)①A室气体体积是B室体积的
4
5
,A、B的压强相同,B的物质的量为5mol且不变,所以A反应后的物质的量为4mol,反应后气体减小了1mol,
2H 2 +O 2
点燃
.
2H 2 O△n
2 1 2 1
2mol1mol 1mol
反应消耗的氢气的物质的量为2mol、氧气的物质的量为1mol,所以氢气和氧气的物质的量有两种情况,
4mol氢气
1mol氧气
2mol氢气
3mol氧气
,所以原H 2 和O 2 的体积比为2:3或4:1,
故答案为:2:3或4:1;
②达到平衡时,隔板右移恰好回到正中间,根据①可知,达到平衡时B中气体的总物质的量为4mol,气体的物质的量减小了1mol,
根据反应N 2 +3H 2 ?2NH 3 △n
13 2 2
0.5mol1.5mol1mol
反应消耗氮气的物质的量为0.5mol、氢气为1.5mol,
加入的N 2 为1mol,则N 2 的转化率为:
0.5mol
1mol
×
100%=50%;
氮气的物质的量最少为0.5mol,但是必须大于0.5mol,氮气最大的物质的量为3.5mol,
剩余氮气的取值范围为:0.5<x<3.5,
故答案为:50%;0.5<x<3.5.