氨是一種重要的化工產(chǎn)品,是氮肥工業(yè)、有機合成工業(yè)以及制造硝酸、銨鹽和純堿等的原料。
(1)在一定溫度下,在固定體積的密閉容器中進行可逆反應(yīng):N2+3H2?2NH3.該可逆反應(yīng)達到平衡的標(biāo)志是BCEBCE。
A.3v(H2)正=2v(NH3)逆
B.單位時間生成m mol N2的同時消耗3m mol H2
C.容器內(nèi)的總壓強不再隨時間而變化
D.混合氣體的密度不再隨時間變化
E.a(chǎn) molN≡N鍵斷裂的同時,有6amolN-H鍵斷裂
F.N2、H2、NH3的分子數(shù)之比為1:3:2
(2)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)合成氨的反應(yīng)。在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1molN2和3molH2,加入合適催化劑(體積可以忽略不計)后在一定溫度壓強下開始反應(yīng),并用壓力計監(jiān)測容器內(nèi)壓強的變化如表:
反應(yīng)時間/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
壓強/MPa | 16.80 | 14.78 | 13.86 | 13.27 | 12.85 | 12.60 | 12.60 |
0.01 mol/(L?min)
0.01 mol/(L?min)
;該溫度下平衡常數(shù)K=2.37(mol/L)-2
2.37(mol/L)-2
;(3)利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇,主要反應(yīng)如下:
①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-99kJ?mol-1
②CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-58kJ?mol-1
③CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H
圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線是
a
a
;反應(yīng)③的△H=+41
+41
kJ?mol-1。(4)合成氣的組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率α(CO)與溫度和壓強的關(guān)系如圖2所示。圖中的壓強p1、p2、p3由大到小的順序為
p3>p2>p1
p3>p2>p1
;α(CO)隨溫度升高而減小,其原因是反應(yīng)①為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡左移,α(CO)減??;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡右移,α(CO)也減小
反應(yīng)①為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡左移,α(CO)減??;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡右移,α(CO)也減小
。【答案】BCE;0.01 mol/(L?min);2.37(mol/L)-2;a;+41;p3>p2>p1;反應(yīng)①為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡左移,α(CO)減??;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡右移,α(CO)也減小
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:5引用:3難度:0.4
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
(3)在800℃時,=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始壓強為P,一段時間達到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的
②陽極電極反應(yīng)式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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