合成氨是人類科學技術(shù)上的一項重大突破,氨的用途廣泛。
已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)ΔH1=-akJ?mol-1
4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(g)ΔH2=-bkJ?mol-1
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH3
(1)ΔH3=b-3a2b-3a2kJ?mol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。
(2)目前工業(yè)合成氨的主要方法是HaberBosch法:通常用以鐵為主的催化劑在400~500℃和10~30MPa的條件下,由氮氣和氫氣直接合成氨。
①該反應(yīng)放熱,但仍選擇較高溫度,原因是 400~500℃時該反應(yīng)的催化劑的催化活性強,反應(yīng)速率大400~500℃時該反應(yīng)的催化劑的催化活性強,反應(yīng)速率大。
②理論上,為了增大平衡時H2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是 適當增大壓強適當增大壓強(寫出1條)。
③將物質(zhì)的量之比為1:3的N2和H2充入2L的密閉容器中,在一定條件下達到平衡,測得平衡時數(shù)據(jù)如下:
b
-
3
a
2
b
-
3
a
2
物質(zhì) | N2 | H2 | NH3 |
平衡時物質(zhì)的量/mol | 0.2 | 0.6 | 0.2 |
1
3
1
3
100
27
100
27
④若按以下濃度投料,其它反應(yīng)條件與③相同,起始時反應(yīng)進行的方向為
正向
正向
(填“正向”、“逆向”或“無法判斷”)。物質(zhì) | N2 | H2 | NH3 |
起始濃度(mol?L-1) | 0.5 | 1.5 | 0.5 |
ac
ac
。a.圖中a點,容器內(nèi)n(N2):n(NH3)=1:4
b.圖中b點,v正<v逆
c.400~530℃,Ⅱ中NH3的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度升高而增大,原因是升高溫度化學反應(yīng)速率增大
(4)電化學氣敏傳感器可用于檢測環(huán)境中NH3的含量,其工作原理如圖2所示。
①反應(yīng)消耗的O2與NH3的物質(zhì)的量之比為
3:4
3:4
。②a極的電極反應(yīng)式為
2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
。【答案】;400~500℃時該反應(yīng)的催化劑的催化活性強,反應(yīng)速率大;適當增大壓強;;;正向;ac;3:4;2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
b
-
3
a
2
1
3
100
27
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:39引用:1難度:0.5
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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( )
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
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