研究氮及其化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化,對研究自然界中氮的循環(huán)有著重大的意義。
Ⅰ合成氨技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑,解決了億萬人口生存問題。
工業(yè)合成氨方程式為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H
我國科學(xué)家在合成氨反應(yīng)機理研究中取得新進展,首次報道了Li-3d過渡金屬這一復(fù)合催化體系,并提出了“氮轉(zhuǎn)移”催化機理。
①3LiH(s)+N2(g)=Li2NH(s)+LiNH2(s)△H1=akJ?mol-1
②Li2NH(s)+2H2(g)=2LiH(s)+NH3(g)△H2=bkJ?mol-1
③LiNH2(s)+H2g)=LiH(s)+NH3(g)△H3=ckJ?mol-1
(1)當(dāng)進料體積比V(N2):V(H2)=1:3時,平衡氣體中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度和壓強變化的關(guān)系如圖所示:則①N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=(a+b+c)(a+b+c)kJ?mol-1;該反應(yīng)屬于反應(yīng)填 放熱放熱(“放熱”、“吸熱”),判斷理由 氨氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減少,即反應(yīng)朝逆反應(yīng)方向進行說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)氨氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減少,即反應(yīng)朝逆反應(yīng)方向進行說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
②500℃時,反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp(100MPa) 等于等于Kp(30MPa)。(填“大于”、“等于”、“小于”)
③500℃、30MPa時,氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率為 33.30%33.30%(保留4位有效數(shù)字),Kp=(30×20%)2(30×20%)(30×60%)3(30×20%)2(30×20%)(30×60%)3(列出計算式即可)。[Kp為平衡分壓代替平衡濃度計算求得的平衡常數(shù)(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))]
Ⅱ.防治氮氧化物造成的空氣污染是目前環(huán)境保護領(lǐng)域的重要課題之一。
(2)用Pl-g-C3N4光催化氧化法脫除NO的過程如圖1所示。在酸性水溶液中,光催化脫除原理和電化學(xué)反應(yīng)原理類似。g-C3N4端的反應(yīng)為O2+2H++2e-=H2O2,則Pl端的反應(yīng)為 NO+H2O-2e-=NO2+2H+NO+H2O-2e-=NO2+2H+。
(3)將NO和CO的混合氣體(物質(zhì)的量之比1:1)以一定的流速通過催化劑a,相同時間、不同溫度下測得脫氮率與溫度的關(guān)系如圖2所示。
①曲線Ⅰ顯示隨著溫度升高脫氮率先增大后減小,其中減小的原因是 當(dāng)溫度達到一定程度,催化劑a活性降低,反應(yīng)速率降低,相同時間內(nèi)脫氮率減小當(dāng)溫度達到一定程度,催化劑a活性降低,反應(yīng)速率降低,相同時間內(nèi)脫氮率減小。
②已知催化劑b活性高于催化劑a,且450℃下活性最大,若保持其它條件和反應(yīng)時間不變,用b替代a進行上述實驗,則450℃下對應(yīng)的脫氮率 ≤≤37.5%(填“≤”、“<”、“無法判斷”)。
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【考點】化學(xué)平衡的計算.
【答案】(a+b+c);放熱;氨氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減少,即反應(yīng)朝逆反應(yīng)方向進行說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng);等于;33.30%;;NO+H2O-2e-=NO2+2H+;當(dāng)溫度達到一定程度,催化劑a活性降低,反應(yīng)速率降低,相同時間內(nèi)脫氮率減??;≤
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:21引用:2難度:0.5
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
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