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課本里介紹的合成氨技術(shù)叫哈伯法,是德國(guó)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者哈伯發(fā)明的。其合成原理為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,△S<0。
(1)下列關(guān)于工業(yè)合成氨的說(shuō)法正確的是
D
D
。
A.因?yàn)椤鱄<0,所以該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行
B.因?yàn)椤鱏<0,所以該反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行
C.在高溫下進(jìn)行是為了提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
D.使用催化劑不僅可以加快反應(yīng)速率還可以降低反應(yīng)所需的溫度
(2)一定溫度下,在密閉容器中充入1mol N2和3mol H2并發(fā)生反應(yīng),若容器容積恒定,達(dá)到平衡時(shí),氣體的壓強(qiáng)為原來(lái)的
7
8
,則N2的轉(zhuǎn)化率為
25%
25%
。
(3)工業(yè)上合成氨的部分工藝流程如圖。
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請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理來(lái)解釋在流程中及時(shí)分離出氨氣的原因
分離出氨氣,降低了生成物的濃度,使平衡正向移動(dòng),提高了原料的利用率
分離出氨氣,降低了生成物的濃度,使平衡正向移動(dòng),提高了原料的利用率
。
(4)某科研小組研究:在其他條件不變的情況下,改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對(duì)工業(yè)合成氨反應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。(圖中T表示溫度,n表示H2物質(zhì)的量)
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①圖象中T2和T1的關(guān)系是:T2
T1.(填“>”、“<”或“=”)
②a、b、c、d四點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中,反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是
c
c
。(填字母)
(5)恒溫下,往一個(gè)4L的密閉容器中充入5.2mol H2和2mol N2,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
此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
0.1
0.1
。
(6)氨氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制取硝酸的主要途徑。
已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ?mol-1
N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+181kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJ?mol-1
寫(xiě)出氨氣催化氧化生成NO和水蒸氣的熱化學(xué)方程式
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-906 kJ?mol-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-906 kJ?mol-1
。
【答案】D;25%;分離出氨氣,降低了生成物的濃度,使平衡正向移動(dòng),提高了原料的利用率;<;c;0.1;4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-906 kJ?mol-1
【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:2024/8/3 8:0:9組卷:12引用:3難度:0.7
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
     
    。菁優(yōu)網(wǎng)
    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%]
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    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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