合成氨技術的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑,解決了億萬人口生存問題?;卮鹣铝袉栴}:
(1)科學家研究利用鐵觸媒催化合成氨的反應歷程如圖所示,其中吸附在催化劑表面的物種用“ad”標記。由圖可知合成氨反應的熱化學方程式為 12N2(g)+32H2(g)?NH3(g)ΔH=-46kJ/mol12N2(g)+32H2(g)?NH3(g)ΔH=-46kJ/mol,寫出該歷程中速率最慢一步的反應 Nad+3Had=NHad+2HadNad+3Had=NHad+2Had。
(2)工業(yè)合成氨反應為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),當進料體積比V(N2):V(H2)=1:3時,平衡氣體中NH3的物質的量分數隨溫度和壓強變化的關系如圖所示:
①該反應的平衡常數K(a) <<K(b)(填“<”或“=”或“>”)。
②500℃、壓強為5P0時,Kp=127P02127P02[Kp為平衡分壓代替平衡濃度計算求得的平衡常數(分壓=總壓×物質的量分數)]。
(3)科學家利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成并取得初步成果,電池工作時MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子,示意圖如圖所示。
①A電極反應為 12N2(g)+32H2(g)?NH3(g)ΔH=-46kJ/mol12N2(g)+32H2(g)?NH3(g)ΔH=-46kJ/mol。
②電池工作時在固氮酶表面發(fā)生的反應為 N2+6H++6MV+=6MV2++2NH3N2+6H++6MV+=6MV2++2NH3。
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【答案】N2(g)+H2(g)?NH3(g)ΔH=-46kJ/mol;Nad+3Had=NHad+2Had;<;;N2(g)+H2(g)?NH3(g)ΔH=-46kJ/mol;N2+6H++6MV+=6MV2++2NH3
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【解答】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:12難度:0.6
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1.CO2的捕集與轉化是當今科學研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應)
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應)
(1)反應Ⅰ的反應歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應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量的影響如圖所示,工業(yè)生產綜合各方面的因素,反應選擇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,初始壓強為P,一段時間達到平衡,產物的物質的量之和與剩余反應物的物質的量之和相等,該溫度下反應的平衡常數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:2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應,反應過程中CH4的物質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,只與溫度有關,則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學家使用電化學的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M是電源的
②陽極電極反應式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應的平衡常數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×物質的量分數.在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數更方便.下列說法不正確的是( )
A.對于C2H4(g)+H2O(g)?C2H5OH(g),在一定條件下達到平衡狀態(tài)時,體系的總壓強為P,其中C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)均為1mol,則用分壓表示的平衡常數Kp= 3PB.恒溫恒壓下,在一容積可變的容器中,反應2A(g)+B(g)?2C(g)達到平衡時,A、B和C的位置的量分別為4mol、2mol和4mol,若此時A、B和C均增加1mol,平衡正向移動 C.恒溫恒壓下,在一容積可變的容器中,N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)達到平衡狀態(tài)時,N2、H2、NH3各1mol,若此時再充入3molN2,則平衡正向移動 D.對于一定條件下的某一可逆反應,用平衡濃度表示的平衡常數和平衡分壓表示的平衡常數,其數值不同,但意義相同,都只與溫度有關 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和副產物N2,兩個競爭反應化學方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應,相同時間內有關生成物物質的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉化率=×100%制備目標物質消耗原料的量原料總的轉化量
下列說法不正確的是( ?。?/h2>A.400℃時,主要發(fā)生反應Ⅱ B.由圖分析工業(yè)上用氨催化氧化制備HNO3,最佳溫度約為840℃ C.520℃時,NH3的有效轉化率約為66.7% D.840℃后,NO的物質的量下降,可能是反應Ⅰ平衡逆向移動所致 發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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