合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項(xiàng)重大突破,一種工業(yè)合成氨的簡(jiǎn)易流程圖如圖:
(1)根據(jù)下表中鍵能寫出合成氨的熱化學(xué)方程式 N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=-92kJ?mol-1N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=-92kJ?mol-1。
化學(xué)鍵 | H—H | O—H | N≡N | H—N |
E/(kJ?mol-1) | 436 | 465 | 946 | 391 |
a.CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.4kJ?mol-1
b.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g) ΔH2=QkJ?mol-1
利用反應(yīng)b將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,可提高H2產(chǎn)量。反應(yīng)b化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如表:
T/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 2.6 | 1.7 | 1.0 | 0.9 | 0.6 |
放熱
放熱
反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”);某溫度下,體系中各物質(zhì)的平衡濃度符合下式:5c(CO2)?c(H2)=3c(CO)?c(H2O),試判斷此時(shí)的溫度為 1200℃
1200℃
。②恒溫恒容密閉容器中,能說(shuō)明反應(yīng)a達(dá)到平衡狀態(tài)的是
AD
AD
A.混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
B.混合氣體的密度不再發(fā)生變化
C.c(CO)與c(CH4)相等
D.3v正(CH4)=v逆(H2)
(3)下面圖表示500℃、60.0 MPa條件下,合成氨反應(yīng)原料氣投料比與平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算N2的平衡轉(zhuǎn)化率為
59.2
59.2
%(結(jié)果保留一位小數(shù))。(4)科研小組模擬不同條件下的合成氨反應(yīng),向容器中充入9.0 mol N2和23.0 mol H2,不同溫度下平衡混合物中氨氣的體積分?jǐn)?shù)與總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖。
①T1、T2、T3由大到小的排序?yàn)?
T3>T2>T1
T3>T2>T1
。②在T2、60 MPa條件下,A點(diǎn)v正
大于
大于
v逆 (填“大于”、“小于”或“等于”),理由是 在T2、60MPa時(shí)A點(diǎn)的NH3體積分?jǐn)?shù)未達(dá)到平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù),要使反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),氨氣的體積分?jǐn)?shù)增大,則反應(yīng)正向進(jìn)行
在T2、60MPa時(shí)A點(diǎn)的NH3體積分?jǐn)?shù)未達(dá)到平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù),要使反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),氨氣的體積分?jǐn)?shù)增大,則反應(yīng)正向進(jìn)行
。③在溫度T2壓強(qiáng)60 MPa時(shí),計(jì)算平衡常數(shù)Kp=
16
375
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【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷.
【答案】N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=-92kJ?mol-1;放熱;1200℃;AD;59.2;T3>T2>T1;大于;在T2、60MPa時(shí)A點(diǎn)的NH3體積分?jǐn)?shù)未達(dá)到平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù),要使反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),氨氣的體積分?jǐn)?shù)增大,則反應(yīng)正向進(jìn)行;
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:8引用:2難度:0.3
相似題
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1.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( )
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6 -
2.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來(lái)源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3