工業(yè)利用N2、H2催化合成氨實現(xiàn)了人類“向空氣中要面包”的夢想。
(1)原料氣(含N2、H2、CO)中的CO能被催化劑吸附,需經(jīng)過銅氨液處理除去,反應(yīng)為:[Cu(NH3)2]++CO+NH3?[Cu(NH3)3CO]+ΔH<0。
①除去原料氣中CO的理由是 防止催化劑中毒防止催化劑中毒。
②為提高CO吸收率,應(yīng)選擇的條件為 CC。
A.高溫高壓
B.高溫低壓
C.低溫高壓
D.低溫低壓
③[Cu(NH3)3CO]+中的配體為 NH3、CONH3、CO。
(2)研究發(fā)現(xiàn)鐵催化劑表面上合成氨的反應(yīng)歷程如圖所示,其中吸附在鐵催化劑表面上的物種用*標注。
①該反應(yīng)歷程中最大活化能對應(yīng)步驟的化學(xué)方程式為 NH2*+H*=NH3*NH2*+H*=NH3*。合成氨反應(yīng)12N2(g)+32H2(g)?NH3(g)的ΔH=-(a-b)-(a-b)kJ?mol-1(用圖中字母表示)。
②鐵催化合成氨時N2與H2需吸附在催化劑表面活性位點進行反應(yīng),由合成氨反應(yīng)的速率方程v=k?c(N2)?c1.5(H2)?c-1(NH3)(k為速率常數(shù))可知,c(NH3)越大,反應(yīng)速率越小。原因是 氨氣濃度越大,占據(jù)催化劑表面更多活性位點,阻礙氮氣和氫氣的吸附氨氣濃度越大,占據(jù)催化劑表面更多活性位點,阻礙氮氣和氫氣的吸附。
(3)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的標準平衡常數(shù)可表達為:Kθ=(pNH3pθ)2(pN2pθ)(pH2pθ)3,其中pθ為標準壓強(0.1MPa),pNH3、pN2和pH2分別為各組分的平衡分壓(分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。若N2和H2起始物質(zhì)的量之比為1:3,反應(yīng)在恒溫、恒壓(10MPa)下進行,平衡時N2轉(zhuǎn)化率為50%,則Kθ=5.3×10-45.3×10-4(寫出計算過程,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
1
2
3
2
(
p
N
H
3
p
θ
)
2
(
p
N
2
p
θ
)
(
p
H
2
p
θ
)
3
【答案】防止催化劑中毒;C;NH3、CO;NH2*+H*=NH3*;-(a-b);氨氣濃度越大,占據(jù)催化劑表面更多活性位點,阻礙氮氣和氫氣的吸附;5.3×10-4
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:81引用:1難度:0.5
相似題
-
1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
相關(guān)試卷