已知工业上合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0。在一体积为2L的密闭容积中,加入0....
问题详情:
已知工业上合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。在一体积为2L的密闭容积中,加入0.20mol的N2和0.60mol的H2,反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示,请回答下列问题:
(1) 写出该反应平衡常数的表达式
K=______________________
(2)反应进行到4分钟到达平衡。请计算从
反应开始到刚刚平衡,平均反应速率v(NH3)
为 ;
(3)5分钟时,保持其它条件不变,把容器
的体积缩小一半,平衡 移动
原因是: 。
化学平衡常数将 (填“增大”、“减少”或“不变”)。
(4)在第5分钟时将容器的体积瞬间缩小一半后,若在第8分钟时达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol·L—1 ),请在图中画出第5分钟后NH3浓度的变化曲线。
(5)N2和H2的反应还有其它应用。如:有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,分别以N2、H2为电极反应物,以HCl—NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池,试写出该电池的正极电极反应式 。
【回答】
(1)(2分)
(2)(3分,写2.5×10-2、0.025得2分,单位错或写成“mol/L·min”扣1分)
(3)向正反应方向;(2分)
原因是:若只把容器的体积缩小一半,各种物质的浓度都加倍(1分),浓度熵Q<K,平衡向正向移动(1分)[也可答体积缩小一半相当于增大体系的压强(1分),平衡向气体分子数减小(1分)的方向即正反应方向移动] (2分) 不变(2分)
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(5)N2 + 8H++ 6e—==2NH4+(2分,NH4+写成NH3不得分)
知识点:化学平衡
题型:综合题