Question

【題目】肼(N2H4)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料。工業(yè)上先合成氨氣：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)+Q(Q＞0)，再進(jìn)一步制備肼。完成下列填空：

（1）合成氨需要選擇合適的催化劑,分別選用A、B、C三種催化劑進(jìn)行試驗(yàn),所得結(jié)果如圖所示(其他條件相同)，則生產(chǎn)中適宜選擇的催化劑是___(填“A”或“B”或“C”)，理由是：________________。

（2）一定條件下，對(duì)在密閉容器中進(jìn)行的合成氨反應(yīng)達(dá)平衡后，其他條件不變時(shí),若同時(shí)壓縮容器的體積和升高溫度達(dá)新平衡后，與原平衡相比，請(qǐng)將有關(guān)物理量的變化的情況填入下表中(填“增大”、“減小”或“無法確定”)

	反應(yīng)速率	平衡常數(shù)K	氨的體積分?jǐn)?shù)
變化情況	__	____	____

（3）肼可作為火箭燃料，4gN2H4(g)在NO2氣體中燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水，放出71kJ的熱量。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________。

（4）氨主要用于生產(chǎn)化肥和硝酸�！笆�三五”期間，預(yù)計(jì)我國合成氨產(chǎn)量將保持穩(wěn)中略增。下圖是不同溫度和不同壓強(qiáng)下,反應(yīng)達(dá)到平衡后,混合物中NH3含量(體積%)的變化情況，己知初始時(shí)n(N2)：n(H2)=1:3。判斷pl、p2壓強(qiáng)的大小關(guān)系，pl___p2(選填“＞”、“＜”或“=”)。

Answer 1

【答案】A 在較低溫度下具備較高的催化活性，一方面可節(jié)約能源，另一方面低溫有利于反應(yīng)的轉(zhuǎn)化 增大 減小 減小 2N2H4(g)+2NO2(g)＝3N2(g)+4H2O(g)+1136kJ 合成氨為氣體體積縮小的反應(yīng),壓強(qiáng)越大氨氣的含量越高,根據(jù)圖象可知,溫度相同時(shí)p2條件下氨氣的含量較高,則pl、p2壓強(qiáng)的大小關(guān)系為pl＜p2

【解析】

（1）圖象分析可知催化劑A的反應(yīng)速率加快的倍數(shù)大，溫度低；

（2）其他條件不變時(shí)，若同時(shí)壓縮容器的體積和升高溫度達(dá)新平衡后，N2（g）+3H2（g）2NH3（g）+Q（Q＞0），反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡正向進(jìn)行，升高溫度平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)隨溫度變化；

（3）4gN2H4（g）在NO2氣體中燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水，放出71kJ的熱量，據(jù)此書寫化學(xué)方程式；

（4）根據(jù)反應(yīng)的方程式判斷，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)。

(1)合成氨需要選擇合適的催化劑，分別選用A、B、C三種催化劑進(jìn)行試驗(yàn)，其中催化劑A在較低溫度下具備較高的催化活性，一方面可節(jié)約能源，另一方面低溫有利于反應(yīng)的轉(zhuǎn)化，故答案為：A；在較低溫度下具備較高的催化活性，一方面可節(jié)約能源，另一方面低溫有利于反應(yīng)的轉(zhuǎn)化；

(2)一定條件下，對(duì)在密閉容器中進(jìn)行的合成氨反應(yīng)達(dá)平衡后，其他條件不變時(shí)，若同時(shí)壓縮容器的體積和升高溫度達(dá)新平衡后，與原平衡相比，反應(yīng)速率增大，溫度升高影響平衡的程度較大，平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減小，氨氣體積分?jǐn)?shù)減小，故答案為：增大；減�。粶p��；

(3)4gN2H4(g)在NO2氣體中燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水,放出71kJ的熱量,2mol肼完全反應(yīng)放熱=71kJ×2×32/4=1136kJ，熱化學(xué)方程式為2N2H4(g)+2NO2(g)＝3N2(g)+4H2O(g)+1136kJ；

(4)合成氨為氣體體積縮小的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大氨氣的含量越高，根據(jù)圖象可知，溫度相同時(shí)p2條件下氨氣的含量較高,則pl、p2壓強(qiáng)的大小關(guān)系為pl＜p2。