當(dāng)前位置:
試題詳情
硝酸工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的命脈產(chǎn)業(yè),工業(yè)制硝酸通常是如下過程:
步驟一:氮?dú)馀c氫氣合成氨氣;步驟二:氨氣的催化氧化;步驟三:NO的氧化再水化.
請(qǐng)回答下列問題:
(1)對(duì)于N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H1kJ/mol,滿足如圖1象:
①根據(jù)圖△H1<<0,T3<<T4.(填“>”“<”“=”)
②若溫度為T1且容積為2L的密閉容器下中,發(fā)生合成氨的反應(yīng),起始時(shí)通入2mol的N2和6mol的H2,10分鐘達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)為60%.則0到10min內(nèi)用H2表示化學(xué)反應(yīng)速率為0.2250.225mol/(L?min),N2的轉(zhuǎn)化率為75%75%,反應(yīng)開始和平衡狀態(tài)體系的壓強(qiáng)之比等于8:58:5.T1溫度下平衡常數(shù)K≈21.321.3,若升高溫度K值減小減小.(填“增大”“減小”“不變”)
③若第②小問中反應(yīng)體系達(dá)到平衡后,再通入1mol N2和3mol H2,則H2轉(zhuǎn)化率增大增大.(填“增大”“減小”“不變”)
④若恒定溫度為T1,容積為2L,則若開始通入2mol N2和2mol H2和2mol的NH3則反應(yīng)開始時(shí)V正>>V逆(填“>”“<”“=”),達(dá)到新的平衡狀態(tài)后,再通入2mol N2,則N2的轉(zhuǎn)化率降低降低.(填“升高”、“降低”或者“不變”)
⑤對(duì)于合成氨的體系中,既可以增大反應(yīng)速率又可以提高H2的轉(zhuǎn)化率的措施有增大壓強(qiáng)和增大N2濃度增大壓強(qiáng)和增大N2濃度.(填兩點(diǎn)即可)
(2)已知:
化學(xué)鍵 | N≡N | H-H | N-H |
鍵能/kJ/mol | a | b | c |
(a+3b-6c)
(a+3b-6c)
kJ/mol,問題(1)第②小問中能量變化為9c-1.5a-4.5b
9c-1.5a-4.5b
kJ.(3)已知:
①N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H1kJ/mol
②4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(l)△H2kJ/mol
③4NO(g)+3O2(g)+2H2O(g)═4HNO3(aq)△H3kJ/mol
則N2(g)+3H2(g)+4O2(g)═2HNO3(aq)+2H2O(l)△H=
(△H1+0.5△H2+0.5△H3)
(△H1+0.5△H2+0.5△H3)
kJ/mol(用a、b、c、△H2和△H3表示)【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;反應(yīng)熱和焓變.
【答案】<;<;0.225;75%;8:5;21.3;減??;增大;>;降低;增大壓強(qiáng)和增大N2濃度;(a+3b-6c);9c-1.5a-4.5b;(△H1+0.5△H2+0.5△H3)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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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(duì)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(duì)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(shí),=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?jí)簭?qiáng)為P,一段時(shí)間達(dá)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(shí),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(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)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(shí)═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(fèi)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(jì)算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)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(jì)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(gè)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(shí)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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