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含氮化合物對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有多種影響,化學(xué)工作者設(shè)計(jì)了如下再利用的方案:
(1)以NH3和CO2為原料合成化肥-尿素[CO(NH22],兩步反應(yīng)的能量變化如圖:
①該反應(yīng)在
低溫
低溫
(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行。
②已知第二步反應(yīng)決定了生產(chǎn)尿素的快慢,可推測(cè)E1
E3(填“>”“<”或“=”)。
③該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡后,下列措施能提高NH3轉(zhuǎn)化率的是
CD
CD
。
A.選用更有效的催化劑
B.升高反應(yīng)體系的溫度
C.降低反應(yīng)體系的溫度
D.縮小容器的體積
(2)氨的催化氧化過(guò)程可發(fā)生以下兩種反應(yīng),該過(guò)程易受催化劑選擇性影響。
Ⅰ:4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)     ΔH<0;
Ⅱ:4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)     ΔH<0;
在容積固定的密閉容器中充入1.5molNH3和1.55molO2,一定時(shí)間段內(nèi),在催化劑作用下發(fā)生上述反應(yīng)。生成物NO和N2的物質(zhì)的量隨溫度的變化曲線如圖。

①當(dāng)溫度處于400℃~840℃時(shí),N2的物質(zhì)的量減少,NO的物質(zhì)的量增加,其原因是
400℃~840℃之間,隨溫度的升高,催化劑對(duì)反應(yīng)Ⅰ的選擇性提高
400℃~840℃之間,隨溫度的升高,催化劑對(duì)反應(yīng)Ⅰ的選擇性提高
。
②840℃時(shí),反應(yīng)以反應(yīng)Ⅰ為主,則NH3的轉(zhuǎn)化率為
60.00%
60.00%
。(保留小數(shù)點(diǎn)后2位,下同);若520℃時(shí)起始?jí)簭?qiáng)為p0,恒溫下反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)Kp=
324
30500
p0
324
30500
p0
(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù))。
(3)肼(N2H4)-空氣燃料電池是一種新型環(huán)保型堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空氣燃料電池放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式:
N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2
N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2
。假設(shè)使用肼-空氣燃料電池電解精煉銅(已知銅的摩爾質(zhì)量為64g/mol),陰極質(zhì)量變化為128g,則肼-空氣燃料電池理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣
112
112
L(假設(shè)空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為20%)。

【答案】低溫;<;CD;400℃~840℃之間,隨溫度的升高,催化劑對(duì)反應(yīng)Ⅰ的選擇性提高;60.00%;
324
30500
p0;N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑;112
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:6引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),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(lái)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(shí),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(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T(mén)2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測(cè)得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1
    (3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。

    ①T℃時(shí),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(shí)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2。
    ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    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(yáng)極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時(shí)間后陰、陽(yáng)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( ?。?/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(cè)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(shí)A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開(kāi)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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