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氨是一种重要的化工原料,工业合成氨对农业、化工和国防意义重大。合成氨反应为:N2(g) +H2(g)NH3(g),回答下列问题: (1)化学键键能数据如下: 化学键 H-H NN N-H E/kJ▪m...
题目内容:
氨是一种重要的化工原料,工业合成氨对农业、化工和国防意义重大。合成氨反应为:N2(g) +H2(g)NH3(g),回答下列问题:
(1)化学键键能数据如下:
化学键 | H-H | NN | N-H |
E/kJ▪mol-1 | 436 | 946 | 391 |
上述反应的△H=____________;若正反应的活化能为Ea正(kJ/mol'),则逆反应的活化能Ea逆= kJ/mol (用含Ea正的代数式表示)。
(2)在合成氨的反应中,外界条件会对平衡发生移动产生影响。如图表示随外界条件改变,氨气的体积分数(φ)的变化趋势。若横坐标x表示压强,则变化趋势正确的是__________, (填曲线字母标号,下同);若x为温度,则变化趋势正确的是__________。
(3) p(N2)、p(H2)、p( NH3)分别代表N2、H2、NH3的分压,上述反应的压力平衡常数表达式Kp=_________(用平衡时的分压代替平衡时的浓度表示);已知:一定条件下,V正、V逆分别与k正、k逆成正比,其中k正、k逆为速率常数,随温度升高而增大,温度一定时,k正 :k逆为常数。若合成氨反应达到平衡后,再升高温度时,理论上活化分子百分数_______,(填“增大”“减小”或“不变”,下同),k正 :k逆与升高温度前比较将_____________。
(4)工业上,合成氨反应在高压条件下进行,实际上Kp值不仅与温度有关,还与压力和气体组成有关。一定条件下,上述合成氨反应接近平衡时,遵循如下方程: 。其中r( NH3)为氨合成反应的净速率,a为常数,与催化剂性质及反应条件有关,该条件下,实验测得a=0.5,则反应达到平衡时,k正 、k逆、kp三者的关系式为____________________。
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