(2)氨的合成:工業(yè)合成氨時(shí)將N2和H2按體積比為1 :3通入 中.在不同條件下達(dá)到平衡時(shí).混合物中NH3的含量如下表:①根據(jù)表中數(shù)據(jù)并應(yīng)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理.分析為提高平衡混合物中NH3的含量.可采取的措施是 A.增大壓強(qiáng) B.減小壓強(qiáng) C.提高溫度 D.降低溫度 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

工業(yè)合成氨反應(yīng):N2+3H2 2NH3,在一定條件下已達(dá)到平衡狀態(tài).
(1)若降低溫度,會(huì)使上述平衡向生成氨的方向移動(dòng),生成每摩爾氨的反應(yīng)熱數(shù)值是46.2KJ/mol,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4KJ/mol
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4KJ/mol

(2)若在恒溫條件下,將N2與H2按一定比例混合的氣體通入一個(gè)容積為2升固定容積的密閉容器中,5分鐘后反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),n(N2)=1.2mol,n(H2)=1.2mol,n (NH3)=0.8mol,則反應(yīng)速率V(N2)=
0.04
0.04
mol?L-1?min-1,H2的轉(zhuǎn)化率=
50%
50%
,平衡常數(shù)=
1.23(mol/L)-2
1.23(mol/L)-2
.若保持容器的溫度和容積不變,將上述平衡體系中的混合氣體的濃度增大1倍,則平衡
向右
向右
(填向左﹑向右或不移動(dòng))移動(dòng).
(3)若在恒溫恒壓條件下,將1molN2與3molH2的混合氣體通入一個(gè)容積可變的容器中發(fā)生反應(yīng),達(dá)平衡后,生成a molNH3,這時(shí)N2的物質(zhì)的量為
2-a
2
2-a
2
mol,(用含a的代數(shù)式表示);若開(kāi)始時(shí)只通入N2與H2,達(dá)平衡時(shí)生成3amolNH3,則開(kāi)始時(shí)應(yīng)通入N23mol,H2=
9
9
mol(平衡時(shí)NH3 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與前者相同);若開(kāi)始時(shí)通入x molN2﹑6molH2 和2mol NH3,達(dá)平衡后,N2和NH3的物質(zhì)的量分別為y mol和3a mol,則x=
2
2
mol,y=
6-3a
2
6-3a
2
mol(用含a的代數(shù)式表示)

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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下

(1)①工業(yè)生產(chǎn)時(shí),制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為:CO+H2O(g)?CO2+H2,850℃時(shí),往1L密閉容器中充入0.3mol CO和0.2molH2O(g).反應(yīng)4min后建立平衡,體系中c(H2)=0.12mol?L-1.CO的平衡濃度為
0.18mol/L
0.18mol/L
 轉(zhuǎn)化率為
40%
40%
 該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
1
1
 (填計(jì)算結(jié)果).
②在850℃時(shí),以表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器中,其中向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的有
A
A
 (選填A(yù)、B、C、D、E)
A B C D E
n(CO2 3 l 0 1 l
n(H2 2 l 0 1 2
n(CO) 1 2 3 0.5 3
n(H2O) 5 2 3 2 l
(2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù).由此可推知,表中T1
300℃(填“>”、“<”或“=”).
 T/°C  T1  300  T2
 K  1.00×107  2.45×105  1.88×103
(3)N2和H2在鐵作催化劑作用下從145℃就開(kāi)始反應(yīng),不同溫度下NH3產(chǎn)率圖1所示.溫度高于900℃時(shí),NH3產(chǎn)率下降,原因是
900℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),再升高溫度平衡向左移動(dòng)
900℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),再升高溫度平衡向左移動(dòng)


(4)在化學(xué)反應(yīng)中只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時(shí)才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這些分子被稱(chēng)為活化分子.使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用kJ?mol-1表示.請(qǐng)認(rèn)真觀察圖2,回答問(wèn)題.
圖中所示反應(yīng)是
放熱
放熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),該反應(yīng)的△H=
-(E1-E2)kJ/mol
-(E1-E2)kJ/mol
 (用含E1、E2E的代數(shù)式表示).已知熱化學(xué)方程式:H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ?mol-1,該反應(yīng)的活化能為167.2kJ?mol-1,則其逆反應(yīng)的活化能為
409kJ/mol
409kJ/mol

(5)硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣.目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮?dú)夂退,反?yīng)機(jī)理為:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為:
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)△H=-867kJ?mol-1
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)△H=-867kJ?mol-1

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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下:

(1)工業(yè)生產(chǎn)時(shí),制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為:CO+H2O(g)?CO2+H2
①t℃時(shí),往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣.反應(yīng)建立平衡后,體系中c(H2)=0.12mol?L-1.該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
1
1
 (填計(jì)算結(jié)果).
②保持溫度不變,向上述平衡體系中再加入0.1molCO,當(dāng)反應(yīng)重新建立平衡時(shí),水蒸氣的轉(zhuǎn)化率α(H2O)=
50%
50%

   (2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H<0.下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù).由此可推知,表中
T1
573K(填“>”、“<”或“=”).
(3)NH3和O2在鉑系催化劑作用下從145℃就開(kāi)始反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H=-905kJ?mol-1,不同溫度下NO產(chǎn)率如右圖所示.溫度高于900℃時(shí),NO產(chǎn)率下降的原因
溫度高于900℃時(shí),平衡向左移動(dòng)
溫度高于900℃時(shí),平衡向左移動(dòng)

(4)廢水中的N、P元素是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵因素,農(nóng)藥廠排放的廢水中常含有較多的NH4+和PO43-,一般可以通過(guò)兩種方法將其除去.
①方法一:將Ca(OH)2或CaO 投加到待處理的廢水中,生成磷酸鈣,從而進(jìn)行回收.當(dāng)處理后的廢水中c(Ca2+)=2×10-7 mol/L時(shí),溶液中c(PO43-)=
5×10-7
5×10-7
mol/L.
(已知Ksp[Ca3(PO42]=2×10-33
②方法二:在廢水中加入鎂礦工業(yè)廢水,就可以生成高品位的磷礦石-鳥(niǎo)糞石,反應(yīng)的方程式為Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4↓.該方法中需要控制污水的pH為7.5~10,若pH高于10.7,鳥(niǎo)糞石的產(chǎn)量會(huì)大大降低.其原因可能為
當(dāng)pH高于10.7時(shí),溶液中的Mg2+、NH4+會(huì)與OH-反應(yīng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
當(dāng)pH高于10.7時(shí),溶液中的Mg2+、NH4+會(huì)與OH-反應(yīng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
.與方法一相比,方法二的優(yōu)點(diǎn)為
能同時(shí)除去廢水中的氮,充分利用了鎂礦工業(yè)廢水
能同時(shí)除去廢水中的氮,充分利用了鎂礦工業(yè)廢水

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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如圖:
精英家教網(wǎng)
(1)工業(yè)生產(chǎn)時(shí),制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g).t℃時(shí),往10L密閉容器中充入2mol CO和3mol水蒸氣.反應(yīng)建立平衡后,體系中c(H2)=0.12mol?L-1.則該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
 
(填計(jì)算結(jié)果).
(2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù).由此可推知,表中T1
 
300℃(填“>”、“<”或“=”).
T/℃ T1 300 T2
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
(3)氨氣在純氧中燃燒生成一種單質(zhì)和水,科學(xué)家利用此原理,設(shè)計(jì)成“氨氣-氧氣”燃料電池,則通入氨氣的電極是
 
(填“正極”或“負(fù)極”);堿性條件下,該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為
 

(4)用氨氣氧化可以生產(chǎn)硝酸,但尾氣中的NOx會(huì)污染空氣.目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮?dú)夂退,反?yīng)機(jī)理為:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為
 

(5)某研究小組在實(shí)驗(yàn)室以“Ag-ZSM-5”為催化劑,測(cè)得將NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如下圖.據(jù)圖分析,若不使用CO,溫度超過(guò)775℃,發(fā)現(xiàn)NO的轉(zhuǎn)化率降低,其可能的原因?yàn)?!--BA-->
 
;在
n(NO)
n(CO)
=1的條件下,應(yīng)控制的最佳溫度在
 
左右.
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(16分)工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下:

(1)工業(yè)生產(chǎn)時(shí),制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為:CO+H2O(g)CO2+H2。t℃時(shí),往1L密閉容器中充入0.2molCO和0.3mol水蒸氣。反應(yīng)建立平衡后,體系中c(H2)=0.12mol·L-1。該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____(填計(jì)算結(jié)果)。

(2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H<0。下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)。由此可推知,表中T1____300℃(填“>”、“<”或“=”)。

T/℃

T1

300

T2

K

1.00×107

2.45×105

1.88×103

(3)N2和H2在鐵作催化劑作用下從145℃就開(kāi)始反應(yīng),不同溫度下NH3產(chǎn)率如圖所示。溫度高于900℃時(shí),NH3產(chǎn)率下降的原因                      

(4)在上述流程圖中,氧化爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

__________                                   _。

(5)硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣。目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮?dú)夂退,反?yīng)機(jī)理為:

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H= -574kJ·mol1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H= -1160kJ·mol1

則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為:________________________ 。

(6)氨氣在純氧中燃燒,生成一種單質(zhì)和水,試寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________,科學(xué)家利用此原理,設(shè)計(jì)成氨氣-氧氣燃料電池,則通入氨氣的電極是__________(填“正極”或“負(fù)極”);堿性條件下,該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________。

 

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11

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16

17

18

D

D

A

B

D

D

C

D

B

B

B

C

C

A

C

C

B

A

19.(8分)( 1 ) B D ( 2 分)

   (2)一定有 NO3、Al3+、SO42(2分);     一定無(wú) Fe3+、Ba2+、HCO3(2分)

   (3) Al3+ + 3 NH3?H2O = Al(OH)3↓+3NH4(2分)

20.(10分)(一)(1)2NH4Cl + Ca(OH)2        CaCl2+2NH3↑+2H2O (2分)

  • 20090109

       (二)(1)在裝置A與B之間增加裝有堿石灰的干燥管(2分)

       (2)3CuO+2NH3        3Cu+N2+3H2O(2分)

       (三)(1)取少許樣品,加入稀H2SO4,若溶液出現(xiàn)藍(lán)色,說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有Cu2O反之則沒(méi)有(2分)

    21.(16分)含碳燃料(焦炭、天然氣)、水、空氣;(2分)

       (2)合成塔(1分) ; 5000C、20-50MPa、鐵觸媒(2分)       

    ①A D(選對(duì)一個(gè)給1分,多選或錯(cuò)選不得分)(2分)

    ②見(jiàn)右圖(2分)

    ③N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ;

    ΔH = ―92.4kJ/mol   ( 2分)

    ④41.8% ;                                      每空2分

     

     

       (3)液化(1分)

    22.(8分)0.05mol?L―1?min―1  (2分) 

       (2)x=4   (2分)

       (3)C(2分)     (4)n(A=3n(B  n(C)­­、≥0(2分)

    23.(12分)

       (1) (1分) ; 硝酸分解產(chǎn)生的NO2溶于硝酸中(1分)。(以下每空2分)

       (2)C4HNO3(濃)  CO24NO22H2

       (3)3Cu+ 8HNO3=3CuNO32+2NO↑+4H2O  ;    0.225mol/L 。

       (4)① 4.48 L  ;②    1/22.4 mol/L  。

     

     

     


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