合成氨是最重要的化工生產(chǎn)之一,回答下列問題:
I.氫氣通常用生產(chǎn)水煤氣的方法制得。其中CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H<0,在 850℃時,平衡常數(shù) K=1。
(1)若升高溫度到950℃時,達到平衡時K<<1(填“>”“<”或“=”)
(2)850℃時,若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0mol CO、3.0mol H2O、1.0mol CO2和xmolH2,則:
①當x=5.0時,上述平衡向逆反應(yīng)逆反應(yīng)(填正反應(yīng)或逆反應(yīng))方向進行。
②若要使上述反應(yīng)開始時向正反應(yīng)方向進行,則x應(yīng)滿足的條件是0≤x<30≤x<3。
(3)在850℃時,若設(shè)x=5.0mol和x=6.0mol,其它物質(zhì)的投料不變,當上述反應(yīng)達到平衡后,測得H2的體積分數(shù)分別為a%、b%,則a小于小于b(填“大于”、“小于”或“等于”)。
II.氨和尿素氨和尿素【CO(NH2)2】溶液都可以吸收硝酸工業(yè)尾氣中的NO、NO2,將其轉(zhuǎn)化為N2。
(4)尿素與NO、NO2三者等物質(zhì)的量反應(yīng)為:CO(NH2)2+NO+NO2═CO2+2N2+2H2O該反應(yīng)中的氧化劑為NO、NO2NO、NO2(寫化學(xué)式)。若反應(yīng)生成標況下N233.6L,則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為4.5NA4.5NA。
(5)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1=akJ?mol-1
N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H2=bkJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H3=ckJ?mol-1
則4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)═4N2(g)+6H2O(g)△H=(3c-2a-2b)kJ?mol-1(3c-2a-2b)kJ?mol-1。
III.(6)合成銨鹽也是氨的重要用途,測定其中的含氮量可以采用“甲醛法”。即4NH4++6HCHO=(CH2)6N4+4H++6H2O. 現(xiàn)有一種純凈的銨鹽,可能是硝酸銨、硫酸銨或碳酸銨中的一種。稱取2g該銨鹽溶于水,加入足量的甲醛溶液后,再加入水配成100mL溶液,取出10mL,滴入酚酞后再逐滴滴入0.1mol/L的NaOH溶液,當?shù)蔚?5mL時溶液呈粉紅色,且在半分鐘內(nèi)不褪色,則該銨鹽中氮的質(zhì)量分數(shù)是17.5%17.5%。
【答案】<;逆反應(yīng);0≤x<3;小于;NO、NO2;4.5NA;(3c-2a-2b)kJ?mol-1;17.5%
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:1引用:1難度:0.5
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當今科學(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)的量分數(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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