合成氨是人工固氮比較成熟的技術(shù),在工業(yè)上有重要的用途。
(1)已知化學(xué)鍵的鍵能如下表,則N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1-92.4kJ?mol-1。
化學(xué)鍵 | H-H | N≡N | N-H | N-N |
鍵能/kJ?mol-1 | 435.9 | 946.5 | 391.1 | 192.8 |
①③⑤
①③⑤
。①體系壓強(qiáng)保持不變
②c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
③每消耗1mol N2,有6mol N-H鍵發(fā)生斷裂
④混合氣體的密度保持不變
⑤混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
⑥v正(NH3)=0
(3)合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表:
溫度(℃) | 25 | 400 | 450 |
平衡常數(shù) | 5×108 | 0.507 | 0.152 |
反應(yīng)放熱,升溫后平衡逆向移動(dòng),K減小
反應(yīng)放熱,升溫后平衡逆向移動(dòng),K減小
。工業(yè)上合成氨一般以α-鐵觸媒為催化劑,400~500℃條件下反應(yīng),選取該反應(yīng)溫度而非室溫或更高溫度的原因是 催化劑活性最強(qiáng)
催化劑活性最強(qiáng)
。(4)在恒溫條件下實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨反應(yīng),甲、乙兩容器充入相同量的N2與H2后體積相同,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強(qiáng)不變,則反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí),轉(zhuǎn)化率甲
<
<
乙(填“>”、“<”或“=”)。反應(yīng)達(dá)平衡后向甲容器中再充入一定量的NH3,則甲容器中H2的轉(zhuǎn)化率 增大
增大
(填“增大”、“減小”或“不變”)。(5)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨可看成是氨氣中的氫原子被氨基取代后的產(chǎn)物,常用作火箭的液體燃料。肼燃料電池的原理如圖所示,則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為
N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O
N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O
。【答案】-92.4kJ?mol-1;①③⑤;反應(yīng)放熱,升溫后平衡逆向移動(dòng),K減??;催化劑活性最強(qiáng);<;增大;N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:33引用:3難度:0.5
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1.升高溫度,下列數(shù)據(jù)不一定增大的是( ?。?/h2>
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2.催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生以下兩個(gè)平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說法不正確的是( ?。?br />①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:90引用:3難度:0.5 -
3.現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化,既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放,又可以擴(kuò)大水煤氣的用途.甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關(guān)說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
(3)2009年10月,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
①該電池正極的電極反應(yīng)式為
②工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有
(4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5