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(NH3)2]++CO+NH3?[Cu(NH3)3CO]+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 AA(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/mol4VOSO4(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/mol4VOSO4(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 BDBD。
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
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(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 dd(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=a0(1-a0)p12a0(1-a0)p12(用平衡分壓代替平衡濃度計算)。
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【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;
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【解答】
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發(fā)布:2024/10/13 15:0:1組卷:12引用:1難度:0.6
相似題
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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=
(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
(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(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)=
(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