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合成氨工業(yè)和硫酸工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。
Ⅰ.(1)在合成氨工業(yè)中,原料氣(N2、H2及少量CO、NH3的混合氣)在進(jìn)入合成塔前需經(jīng)過銅氨液處理,目的是除去其中的CO其反應(yīng)為:[Cu(NH32]++CO+NH3?[Cu(NH33CO]+ΔH<0。吸收CO后的銅氨液經(jīng)過適當(dāng)處理可再生,恢復(fù)其吸收CO的能力,可循環(huán)使用。銅氨液再生適宜的生產(chǎn)條件是
高溫低壓
高溫低壓
。
(2)將等物質(zhì)的量的H2和N2通入絕熱恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH<0,下列選項(xiàng)表明反應(yīng)一定已達(dá)平衡狀態(tài)的是
A
A
(填標(biāo)號,下同)。
A.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化
B.相同時間內(nèi),斷開H-H鍵的數(shù)目和生成N-H鍵的數(shù)目相等
C.容器內(nèi)氣體的濃度c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
D.N2的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化
Ⅱ.接觸法制硫酸的關(guān)鍵反應(yīng)為SO2的催化氧化,二氧化硫在V2O5作用下的催化氧化是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的主要反應(yīng)。SO2的催化氧化熱化學(xué)方程式為:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)ΔH=akJ?mol-1其催化機(jī)理分為三步:
第1步:SO2(g)+V2O5(s)?SO3(g)+V2O4(s)ΔH=bkJ?mol-1
第2步:V2O4(s)+O2(g)+2SO2(g)?2VOSO4(s)ΔH=ckJ?mol-1
第3步:
4VOSO4(s)+O2(g)?4SO3(g)+V2O5(s)ΔH=(3a-2b-3c)kJ/mol
4VOSO4(s)+O2(g)?4SO3(g)+V2O5(s)ΔH=(3a-2b-3c)kJ/mol
。
(3)第3步熱化學(xué)方程式
4VOSO4(s)+O2(g)?4SO3(g)+V2O5(s)ΔH=(3a-2b-3c)kJ/mol
4VOSO4(s)+O2(g)?4SO3(g)+V2O5(s)ΔH=(3a-2b-3c)kJ/mol
(ΔH的值用a、b、c的代數(shù)式表示)。
(4)T℃時,將3molSO2和1molO2通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)。3min時反應(yīng)達(dá)到平衡,此時測得O2還剩余0.1mol。則達(dá)平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率為
60%
60%
;從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡,用SO3表示反應(yīng)速率為
0.3mol/(L?min)
0.3mol/(L?min)
。
(5)為尋求固定投料比下不同反應(yīng)階段的最佳生產(chǎn)溫度,繪制相應(yīng)轉(zhuǎn)化率(α)下反應(yīng)速率(數(shù)值已略去)與溫度的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是
BD
BD
。
A.溫度越高,反應(yīng)速率越大
B.可根據(jù)不同α下的最大速率,選擇最佳生產(chǎn)溫度
C.α=0.88的曲線代表平衡轉(zhuǎn)化率
D.α越大,反應(yīng)速率最大值對應(yīng)溫度越低
?
(6)為提高釩催化劑的綜合性能,我國科學(xué)家對其進(jìn)行了改良。不同催化劑下,溫度和轉(zhuǎn)化率關(guān)系如圖所示,催化性能最佳的是
d
d
(填標(biāo)號)。
(7)設(shè)O2的平衡分壓為p,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為α,用含p和α的代數(shù)式表示上述催化氧化反應(yīng)的Kp=
a
0
1
-
a
0
p
1
2
a
0
1
-
a
0
p
1
2
(用平衡分壓代替平衡濃度計算)。

【答案】高溫低壓;A;4VOSO4(s)+O2(g)?4SO3(g)+V2O5(s)ΔH=(3a-2b-3c)kJ/mol;4VOSO4(s)+O2(g)?4SO3(g)+V2O5(s)ΔH=(3a-2b-3c)kJ/mol;60%;0.3mol/(L?min);BD;d;
a
0
1
-
a
0
p
1
2
【解答】
【點(diǎn)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:2024/10/13 15:0:1組卷:12引用:1難度:0.6
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)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=
     
    kJ?mol-1
    (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(dá)到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1
    (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
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計算)Pa2
    ②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強(qiáng)
    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
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    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(jìn)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(  )

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60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)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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