氨是氮循环中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
(1)已知:H—H键能为436 kJ·mol—1,N≡N键能为946 kJ·mol—1,N—H键能为391 kJ·mol—1。写出合成氨反应的热化学方程式:
(2)恒温下,往一个4L的密闭容器中充人5.2molH2和2molN2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min
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5
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10
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15
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20
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25
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30
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c(NH3)/mol·L—1
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0.08
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0.14
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0.18
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0.20
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0.20
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0.20
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①5min内,消耗H2的平均反应速率为___________________________________
②N2的平衡转化率
③此条件下该反应的化学平衡常数K=__________________________。反应达到平衡后,若维持容器体积不变,温度不变,往平衡体系中加入H2、N2和NH3各8mol,化学平衡将向_______方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
④若维持容器体积不变,只升高温度化学平衡常数值 (填变大、变小、不变),正反应速率 (填变大、变小、不变)。
⑤若温度维持不变,只将容器体积由4L变为2L,达新平衡时N2的平衡浓度 0.4 mol·L—1(填大于、小与、等于)