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氨在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。
(1)合成氨工業(yè)中,合成塔中每產(chǎn)生2molNH3,放出92.2kJ熱量。
①工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式是
N2(g)+3H2(g)
高溫高壓
催化劑
2NH3(g)ΔH=–92.2kJ/mol
N2(g)+3H2(g)
高溫高壓
催化劑
2NH3(g)ΔH=–92.2kJ/mol
。
②若起始時(shí)向容器內(nèi)放入2molN2和6molH2,達(dá)平衡時(shí)放出的熱量為Q,則Q(填“>”“<”或“=”)
184.4kJ。
③已知(圖1),1molN-H鍵斷裂吸收的能量等于
391
391
kJ。
④理論上,為了增大平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是
ad
ad
(填序號(hào))。
a.增大壓強(qiáng)
b.使用合適的催化劑
c.升高溫度
d.及時(shí)分離出產(chǎn)物中的NH3
(2)原料氣H2可通過(guò)反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)獲取,已知該反應(yīng)中,當(dāng)初始混合氣中的
n
H
2
O
n
C
H
4
恒定時(shí),溫度、壓強(qiáng)對(duì)平衡混合氣中CH4含量的影響如圖2所示。圖中兩條曲線表示的壓強(qiáng)的關(guān)系是:p1
p2(填“>”“=”或“<”)。
(3)原料氣H2還可通過(guò)反應(yīng)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)獲取。
①T℃時(shí),向容積固定為5L的容器中充入1mol水蒸氣和1molCO,反應(yīng)達(dá)平衡后,測(cè)得CO的濃度為0.08mol?L-1,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K為
2.25
2.25
。
②保持溫度仍為T(mén)℃,改變水蒸氣和CO的初始物質(zhì)的量之比,充入容器進(jìn)行反應(yīng),下列描述能夠說(shuō)明體系處于平衡狀態(tài)的是
cd
cd
(填序號(hào))。
a.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間改變
b.混合氣體的密度不隨時(shí)間改變
c.單位時(shí)間內(nèi)生成amolCO2的同時(shí)消耗amolH2
d.混合氣中n(CO):n(H2O):n(CO2):n(H2)=1:16:6:6
(4)工業(yè)上以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH22],反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(1)+H2O(1),該反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度關(guān)系如表:
T/℃ 165 175 185 195
K 111.9 74.1 50.6 34.8
①焓變△H(填“>”“<”或“=”)
0。
②在一定溫度和壓強(qiáng)下,若原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)的量之比(氨碳比)
n
N
H
3
n
C
O
2
=x,圖3是氨碳比(x)與CO2平衡轉(zhuǎn)化率(α%)的關(guān)系。圖中的B點(diǎn)處,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為
32%
32%

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【答案】N2(g)+3H2(g)
高溫高壓
催化劑
2NH3(g)ΔH=–92.2kJ/mol;<;391;ad;<;2.25;cd;<;32%
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/9/20 1:0:9組卷:20引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.合成氨對(duì)人類生存具有重大意義,反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)科學(xué)家研究在催化劑表面合成氨的反應(yīng)機(jī)理,反應(yīng)步驟與能量的關(guān)系如圖所示(吸附在催化劑表面的微粒用*標(biāo)注,省略了反應(yīng)過(guò)程中部分微粒)。
    ①寫(xiě)出步驟c的化學(xué)方程式
     
    。
    ②由圖像可知合成氨反應(yīng)的ΔH
     
    0(填“>”、“<”或“=”)。
    (2)恒溫下,往一個(gè)4L的密閉容器中充入5.2molH2和2molN2,反應(yīng)過(guò)程中對(duì)NH3的濃度進(jìn)行檢測(cè),得到的數(shù)據(jù)如下表所示:
    時(shí)間/min 5 10 15 20 25 30
    c(NH3)/(mol?L-1 0.08 0.14 0.18 0.20 0.20 0.20
    ①此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
     
    。
    ②若維持容器容積不變,溫度不變,往原平衡體系中加入H2、N2和NH3各4mol,化學(xué)平衡將向
     
    反應(yīng)方向移動(dòng)(填“正”或“逆”)。
    發(fā)布:2024/10/23 6:0:3組卷:3引用:1難度:0.5
  • 2.在一定條件下,將2molSO2與1molO2加入到1L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),充分反應(yīng)后,測(cè)得平衡時(shí)SO3的濃度為1mol?L-1。此條件下平衡常數(shù)K為( ?。?/div>
    發(fā)布:2024/10/23 11:0:2組卷:19引用:3難度:0.5
  • 3.氫能是一種綠色能源,也是重要的還原劑。目前有多種方法可以制氫并儲(chǔ)氫。催化加氫反應(yīng)可以用于重要化工原料的轉(zhuǎn)化。
    Ⅰ.電解法制氫
    (1)甲醇電解可制得H2,其原理如圖1所示。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
     
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    Ⅱ.催化重整法制氫
    (2)已知:反應(yīng)1:CH3OH(g)═CO(g)+2H2(g)ΔH1=+90.6kJ?mol-1
    反應(yīng)2:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41.2kJ?mol-1
    則反應(yīng)3:CH3OH(g)+H2O(g)═CO2(g)+3H2(g)ΔH3=
     
    kJ?mol-1
    (3)以CuO-ZnO-Al2O3催化劑進(jìn)行甲醇重整制氫時(shí),固定其它條件不變,改變水、甲醇的物質(zhì)的量比,甲醇平衡轉(zhuǎn)化率及CO選擇性的影響如圖2所示。[CO的選擇性=
    n
    生成
    CO
    n
    生成
    C
    O
    2
    +
    n
    生成
    CO
    ×100%]
    菁優(yōu)網(wǎng)
    當(dāng)水、甲醇比大于0.8時(shí),CO選擇性下降的原因是
     
    。
    (4)銅基催化劑(Cu/CeO2)能高效進(jìn)行甲醇重整制氫,但因原料中的雜質(zhì)或發(fā)生副反應(yīng)生成的物質(zhì)會(huì)使催化劑失活。甲醇中混有少量的甲硫醇(CH3SH),重整制氫時(shí)加入ZnO可有效避免銅基催化劑失活且平衡產(chǎn)率略有上升,其原理用化學(xué)反應(yīng)方程式表示為
     

    Ⅲ.催化加氫還原反應(yīng)的應(yīng)用
    H2能將4-硝基苯乙烯菁優(yōu)網(wǎng)在特定條件下轉(zhuǎn)化為4-乙烯基苯胺菁優(yōu)網(wǎng)。兩種不同催化劑將4-硝基苯乙烯還原加氫的過(guò)程如圖3所示。
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    (5)已知Mo單原子位點(diǎn)對(duì)4-硝基苯乙烯有較好吸附效果。
    ①使用雙單原子催化劑可以大大提高4-乙烯基苯胺的產(chǎn)率,原因是
     
    。
    ②請(qǐng)描述4-硝基苯乙烯菁優(yōu)網(wǎng)在單原子催化劑下與H2發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程
     
    發(fā)布:2024/10/23 5:0:2組卷:9引用:1難度:0.5
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