Ⅰ.工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項(xiàng)重大成就,在很大程度上解決了地球上因糧食不足而導(dǎo)致的饑餓問(wèn)題.工業(yè)合成氨反應(yīng)方程式如下N2+3H2高溫高壓、催化劑△2NH3.
(1)已知N≡N鍵鍵能為945kJ/mol,H-H鍵鍵能為436kJ/mol,N-H鍵鍵能為391kJ/mol.若有3molH2完全轉(zhuǎn)化為2molNH3,理論上 放出放出(選填“放出”或“吸收”)93kJ熱量.
(2)為探究影響合成氨轉(zhuǎn)化率的因素,小芳同學(xué)利用控制變量法測(cè)得平衡狀態(tài)下NH3含量如下表(其他因素相同).
高溫高壓
、
催化劑
△
壓強(qiáng)/Mpa 溫度℃ |
0.1 | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 |
200 | 15.3% | 81.5% | 86.49% | 89.9% | 95.4% | 98.8% |
300 | 2.2% | 52.0% | 64.2% | 71.0% | 84.2% | 92.6% |
400 | 0.49% | 25.1% | 38.2% | 47.0% | 65.2% | 79.8% |
500 | 0.19% | 10.6% | 19.1% | 26.49% | 42.2% | 57.5% |
600 | 0.05% | 4.5% | 9.1% | 13.89% | 23.1% | 3.14% |
增大
增大
(填“增大”“不變”“減小”,下同),v(逆) 增大
增大
.②請(qǐng)分析為什么工業(yè)合成氨壓強(qiáng)通常控制在20~50MPa而不是選擇更大的壓強(qiáng)?
壓強(qiáng)增大,動(dòng)力及設(shè)備要求增大,成本提高
壓強(qiáng)增大,動(dòng)力及設(shè)備要求增大,成本提高
.【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的影響因素;有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算.
【答案】放出;增大;增大;壓強(qiáng)增大,動(dòng)力及設(shè)備要求增大,成本提高
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:1引用:2難度:0.5
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1.升高溫度,下列數(shù)據(jù)不一定增大的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:31引用:4難度:0.7 -
2.催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問(wèn)題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生以下兩個(gè)平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( ?。?br />①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:90引用:3難度:0.5 -
3.現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化,既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放,又可以擴(kuò)大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用水煤氣來(lái)合成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關(guān)說(shuō)法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
(3)2009年10月,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
①該電池正極的電極反應(yīng)式為
②工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有
(4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5
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