合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义.
(1)向合成塔中按物质的量之比l:4充入N2、H2进行氨的合成,图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系图.
①图A中氨气的体积分数为15%时,H2的转化率为______.
②图B中T=450℃,则温度为500℃时对应的曲线是______(填“a”或“b”).
(2)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得,反应的热化学方程式为
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H>0,一定温度下,在体积为2L的恒容容器中发生上述反应,各物质的物质的量变化如表:
时间/minCH4(mol)H2O(mol)CO(mol)H2(mol)00.401.00005x10.80x20.6070.20y10.20y2100.210.810.190.64①分析表中数据,判断5min时反应是否处于平衡状态?______(填“是”或“否”),前5min反应的平均反应速率v(CH4)=______.
②该温度下,上述反应的平衡常数K=______.
③反应在7~10min内,CO的物质的量减少的原因可能是______(填字母).
a.减少CH4的物质的量????????b.降低温度??????????c.升高温度?????????????d.充入H2
④若第7分钟时将容器压缩至1L,请在图C所示坐标系中画出从第7分钟到第11分钟建立新平衡时甲烷浓度随时间的变化曲线.
网友回答
解:(1)①设N2的转化率为x,
???????N2 +3H2 ?? 2NH3
初始:1??????? 4????????????0
变化:x??????? 3x??????????2x?
平衡:1-x?? 4-3x???????? 2x
氨气的体积分数为15.00%时,则×100%=15%
解得x=0.33,所以氢气的转化率=×100%≈24.45%,故