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氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用,合成氨工業(yè)在國民生產(chǎn)中有重要意義.以下是關于合成氨的有關問題,請回答:
(1)若在一容積為2L的密閉容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定條件下發(fā)生反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,若在5分鐘時反應達到平衡,此時測得NH3的物質的量為0.2mol.則前5分鐘的平均反應速率v(N2)=
0.01mol/(L?min)
0.01mol/(L?min)
.平衡時H2的轉化率為
50%
50%
%.
(2)平衡后,若提高H2的轉化率,可以采取的措施有
CD
CD

A.加了催化劑               B.增大容器體積
C.降低反應體系的溫度       D.加入一定量N2
(3)若在0.5L的密閉容器中,一定量的氮氣和氫氣進行如下反應:
?N2(g)+3H2(g)       2NH3(g)△H<0,其化學平衡常數(shù)K與溫度T的關系如表所示:
T/℃200300400
kK1K20.5
請完成下列問題:
①試比較K1、K2的大小,K1
K2(填“<”“>”或“=”);
②下列各項能作為判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是
C
C
(填序號字母)
A.容器內N2、H2、NH3的物質的量濃度之比為1:3:2
B.v(N2=3v(H2
C.容器內壓強保持不變
D.混合氣體的密度保持不變
③400℃時,反應2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的化學平衡常數(shù)為
2
2
.當測得NH3、N2和H2的物質的量分別為3mol、2mol和1mol時,則該反應的v(N2
v(N2(填“<”“>”或“=”).
(4)根據(jù)化學反應速率和化學平衡理論,聯(lián)系合成氨的生產(chǎn)實際,你認為下列說法不正確的是
C
C

A.化學反應速率理論可指導怎樣在一定時間內快出產(chǎn)品
B.勒夏特列原理可指導怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品
C.催化劑的使用是提高產(chǎn)品產(chǎn)率的有效方法
D.正確利用化學反應速率和化學反應限度理論都可以提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟效益.
【答案】0.01mol/(L?min);50%;CD;>;C;2;>;C
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:76引用:4難度:0.5
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  • 1.科學家研究高效催化劑對汽車尾氣進行無害化處理,反應原理為2CO(g)+2NO(g)
    催化劑
    2CO2(g)+N2(g)ΔH?;卮鹣铝袉栴}:
    (1)某溫度下,在密閉容器中該反應達到化學平衡后,只改變一種條件對該反應的正、逆反應速率的影響如圖甲所示:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①加催化劑對反應速率影響的圖像是
     
     (填字母,下同)。
    ②適當升高溫度對反應速率影響的圖像是A,該反應的正反應是
     
    反應(填“吸熱”或“放熱”)。
    ③圖像D改變的條件是
     
    (任寫一條)。
    (2)在1L密閉容器中充入CO和NO共4mol,發(fā)生反應2CO(g)+2NO(g)?2CO2(g)+N2(g)ΔH,CO的平衡轉化率與溫度、起始投料比m的關系如圖乙所示[起始投料比m=
    n
    NO
    n
    CO
    ]。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①該反應的化學平衡常數(shù)表達式為
     
    。
    ②圖中a、b、c三點對應的平衡常數(shù)Ka、Kb,Kc相對大小關系是
     
    ,m1、m2、m3相對大小關系是
     
    。
    ③若m2=1,溫度為T1,反應達到平衡所用的時間為10min,CO的平衡轉化率為40%。達平衡過程中平均反應速率v(N2)=
     
    mol?L-1?min-1;若T1時,該容器中此四種物質均為2mol,則此時v(正)
     
    (填“>”“<”或“=”)v(逆)
    發(fā)布:2024/9/20 15:0:11組卷:60引用:2難度:0.5
  • 2.隨著人們的物質生活水平的不斷提高和工業(yè)化快速發(fā)展,環(huán)境污染也日益加重,空氣中有毒氣體主要包括SO2、CO、NOx、烴類等等。
    (1)在一定條件下,CH4可與NOx反應除去NOx,已知有下列熱化學方程式:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3 kJ/mol
    ②N2(g)+2O2(g)?2NO2(g)ΔH=+67.0 kJ/mol
    ③H2O(g)=H2O(l)ΔH=-41.0 kJ/mol
    則CH4(g)+2NO2(g)?CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)ΔH=
     
    kJ/mol
    (2)在2L的密閉容器中按物質的量之比1:2充入CO和H2,發(fā)生反應CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH。測得CO的平衡轉化率隨溫度及不同壓強的變化如圖所示,P2和195℃時n(H2)隨時間的變化結果如表所示。n(H2)在P2及195℃時隨時間變化如表所示。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    t/min 0 1 3 5
    n(H2)/mol 8 5 4 4
    ①該反應的ΔH
     
    0(填“>”、“<”或“=”),原因是
     

    ②在P2及195℃時,在0~2min,平均反應速率v(CH3OH)=
     
    。
    ③能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是
     
    。
    a.容器內混合氣體壓強保持不再變化
    b.CO和H2的轉化率之比不再變化
    c.容器內混合氣體的平均摩爾質量不再變化
    d.容器內混合氣體的密度不再變化
    ④P2及195℃下,在B點時,v(正)
     
    v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
    ⑤下列說法不正確的是
     
    。
    a.將容器體積變?yōu)?L,再次達平衡時,CO的物質的量濃度為原平衡的2倍
    b.該反應在任何條件下都能自發(fā)進行
    c.充分反應后,容器內只存在CH3OH分子
    d.升高溫度,
    n
    C
    H
    3
    OH
    n
    CO
    減小
    ⑥在P2及195℃時,該反應的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數(shù),結果用含P2的分式表示)。
    發(fā)布:2024/9/20 9:0:9組卷:4引用:1難度:0.4
  • 3.自熱化學鏈重整制氫CLR(a)工藝的原理如圖所示:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    回答下列問題:
    (1)25℃、101kPa時,5.9gNi與足量O2反應生成NiO放出47.2kJ的熱量,則在“空氣反應器”中發(fā)生反應的熱化學方程式為
     
    。
    (2)“燃料反應器”中發(fā)生的部分反應有:
    (Ⅰ)CO(g)+NiO(s)=CO2(g)+Ni(s)ΔH1=-47.0kJ/mol 平衡常數(shù)K1
    (Ⅱ)CH4(g)+4NiO(s)=CO2(g)+2H2O(g)+4Ni(s)ΔH2=+137.7kJ/mol 平衡常數(shù)K2
    (Ⅲ)CH4(g)+3CO2(g)=4CO(g)+2H2O(g)ΔH3=akJ/mol 平衡常數(shù)K3
    ①CO2的電子式:
     
    。
    ②K1、K2、K3之間的關系是:
     
    。
    ③在
     
    (填“高溫”或“低溫”)情況下有利于反應Ⅲ的自發(fā)進行。
    (3)“水汽轉換反應器”中發(fā)生的反應為CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g),將天然氣看作是純凈的CH4(假定向水汽轉換反應器中補充的水的物質的量等于甲烷的物質的量),若在t℃時進行轉換,水汽轉換反應器中達平衡時CO、H2O、H2、CO2濃度之比為1:x:3:1,則該反應的平衡常數(shù)K=
     
    。
    (4)甲烷制氫傳統(tǒng)工藝有水蒸氣重整部分氧化重整以及聯(lián)合重整等,CLR(a)工藝重整是一種聯(lián)合重整,涉及反應的熱化學方程式如下:
    水蒸氣重整反應:CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)ΔH=+192kJ/mol
    部分氧化重整反應:CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=-768kJ/mol
    ①采用水蒸氣重整的優(yōu)點是:
     
    ;
    ②上述兩個反應的缺點之一是在制取氫氣的同時產(chǎn)生大量溫室氣體CO2,若用NaOH溶液來吸收CO2,寫出反應的離子方程式:
     
    ;
    ③若上述兩個反應在保持自熱條件下(假設無熱量損失),理論上2molCH4至多可獲得H2的物質的量為
     
    (結果保留1位小數(shù))。
    發(fā)布:2024/9/20 9:0:9組卷:0引用:2難度:0.5
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