把大氣中的游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程稱為氮的固定.生物固氮和大氣固氮(閃電時N
2轉(zhuǎn)化為NO)屬于自然固氮,這遠不能滿足人類的需要.工業(yè)固氮(合成氨)是目前人工固氮的主要方法.有關(guān)大氣固氮和工業(yè)固氮的平衡常數(shù)K值分別如下表一和表二.
表一:N
2+O
2?2NO
溫度 | 27℃ | 2000℃ |
K值 | 3.84×10-31 | 0.1 |
表二:N
2+3H
2?2NH
3溫度 | 25℃ | 350℃ | 400℃ | 450℃ |
K值 | 5×108 | 1.847 | 0.507 | 0.152 |
(1)根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)分析,下列說法正確的是
(填字母序號).
A.大氣固氮是吸熱反應(yīng),工業(yè)固氮是放熱反應(yīng)
B.人類大規(guī)模模擬大氣固氮是沒有意義的
C.在常溫下,增加工業(yè)固氮的容器的壓強,K值會改變
D.工業(yè)固氮分離出NH
3時,使H
2的轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率都增大
(2)已知反應(yīng)N
2+O
2?2NO在2404℃時,平衡常數(shù)K=6.4×10
-3.請回答下列問題:
①該溫度下,某時刻測得容器內(nèi)N
2、O
2、NO的濃度分別為2.5×10
-1mol?L
-1、4.0×10
-2mol?L
-1和3.0×10
-3mol?L
-1,此時反應(yīng)
(填“達平衡狀態(tài)”、“正向進行”或“逆向進行”),理由是
.
②將一定量的N
2、O
2的混合氣體充入某一恒溫恒容的密閉容器中,圖1變化趨勢中正確的是
(填字母序號).
③向某一恒溫恒容的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N
2和O
2,達到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量NO,重新達到化學平衡狀態(tài).與原平衡狀態(tài)相比,此時平衡混合氣體中NO的體積分數(shù)
(填“變大”、“變小”或“不變”).
(3)向某一密閉容器中加入4mol NH
3、1.2mol H
2和一定量的N
2三種氣體,一定條件下發(fā)生反應(yīng),各物質(zhì)的濃度隨時間變化如圖2甲所示(已知0~t
1階段保持恒溫、恒容,且c(N
2)未畫出).圖2乙為t
2時刻后改變反應(yīng)條件,反應(yīng)速率隨時間的變化情況,已知在t
2、t
3、t
4、t
5時刻各改變一種不同的條件.
①若t
1=15s,則t
0~t
1階段的反應(yīng)速率為υ(H
2)=
.
②N
2的起始物質(zhì)的量為
.
③下列說法中能表明上述反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是
(填字母序號).
A.NH
3的百分含量不再變化
B.容器的總壓強不再變化
C.混合氣體的密度不再變化
D.3個H-H 鍵斷裂的同時有6個H-N鍵斷裂
④t
4時刻改變的條件為
,t
5時刻改變的條件為
.