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氨气是生产化肥、硝酸等的重要原料,围绕合成氨人们进行了一系列的研究(1)氢气既能与氮气又能与氧气发生反应,但是反应的条件却不相同.已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ/
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问题描述:

氨气是生产化肥、硝酸等的重要原料,围绕合成氨人们进行了一系列的研究

(1)氢气既能与氮气又能与氧气发生反应,但是反应的条件却不相同.

已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol

3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol

计算断裂1mol N≡N键需要能量______kJ,氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键______(填“强”或“弱”),因此氢气与二者反应的条件不同.

(2)固氮是科学家致力研究的重要课题.自然界中存在天然的大气固氮过程:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.8kJ/mol,工业合成氨则是人工固氮.分析两种固氮反应的平衡常数,下列结论正确的是______.

大气固氮工业固氮
 反应
温度/℃27200025350400450
K3.84×10-310.15×1081.8470.5070.152
A.常温下,大气固氮几乎不可能进行,而工业固氮非常容易进行

B.人类大规模模拟大气固氮是无意义的

C.工业固氮温度越低,氮气与氢气反应越完全

D.K越大说明合成氨反应的速率越大

(3)在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料,发生反应:3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g)测得甲容器中H2的转化率为40%.

N2H2NH3
130
0.51.51
004
①判断乙容器中反应进行的方向______.(填“正向”或“逆向”)

②达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数大小顺序为______.

(4)氨气是合成硝酸的原料,写出氨气与氧气反应生成一氧化氮和气态水的热化学方程式______.

田惠回答:
  (1)N≡N键能为x,则3×436kJ/mol+x-2×1173.2kJ/mol=-92.4kJ/mol,解得x=946kJ/mol,故断裂1mol N≡N键需要能量是946kJ,O=O键能是498kJ/mol,故氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键强,故答案为:946;强...
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