题目列表(包括答案和解析)
(14分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ?H=—92.4kJ?mol?1
一种工业合成氨的简易流程图如下:![]()
(1)天然气中的H2S杂质常用常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式: 。
(2)步骤II中制氯气原理如下:![]()
对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的是 。
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为 。
(3)下左图表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数: 。
(4)依据温度对合成氨反应的影响,在下右图坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。![]()
(5)上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是(填序号) ,简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法: 。
利用N2和H2可以实现NH3的工业合成,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产。请回答下列问题:
(1)已知:N2(g) + O2(g) === 2NO(g) △H= +180.5kJ/mol
N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
2H2(g) + O2(g) ="==" 2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
若有17 g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为______。
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)反应的影响。
实验结果如图所示:(图中T表示温度,n表示物质的量)![]()
①图像中T2和T1的关系是:T2 ______T1(填“高于”、“低于”、
“等于”或“无法确定”)。
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2 的转化率最 高的是______(填字母)。
③在起始体系中加入N2的物质的量为________mol时,反应后氨的百分含量最大;若容器容积为1L,n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%,则此条件下(T2),反应的平衡常数K=________________________。
(3)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。
①一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:
2N2O5(g)
4NO2(g)+O2(g) ΔH>0下表为反应在T1温度下的部分实验数据![]()
则500s内NO2的平均生成速率为 。
②现以H2、O2、熔融盐W#W$W%.K**S*&5^UNa2CO3组成的燃料电池,采用电解法制备N2O5,
装置如图所示,其中Y为CO2。![]()
写出石墨I电极上发生反应的电极反应式 。
在电解池中生成N2O5的电极反应式为 。
利用N2和H2可以实现NH3的工业合成,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产.请回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ/mol
N2(g)+3H2(g
)
2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
完成氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式:
4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g);△H= kJ/mol
![]()
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对反应N2(g)+3H2(g)![]()
2NH3(g)的影响.实验结果如图所示:(图中T表示温度,n表示物质的量)
①图像中T1和T2的关系是:T1_______T2(填“高于”“低于”“等于”“无法确定”)
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最低的是________(填字母).
(3)在一定温度和催化剂下,将3.2mol H2和1.2molN2混合于一个容积为2L的密闭容器中发生反应,在2min末时反应恰好达平衡,此时生成了0.8mol NH3.计算该条件下的平衡常数。(写出计算过程,结果保留小数点后一位)
(8分)利用N2和H2可以实现NH3的工业合成,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产.请回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)="2NO(g) " △H=+180.5kJ/mol
N2(g)+3H2(g
)
2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
完成氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式:
4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g);△H= kJ/mol![]()
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对反应N2(g)+3H2(g)![]()
2NH3(g)的影响.实验结果如图所示:(图中T表示温度,n表示物质的量)
①图像中T1和T2的关系是:T1_______T2(填“高于”“低于”“等于”“无法确定”)
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最低的是________(填字母).
(3)在一定温度和催化剂下,将3.2mol H2和1.2molN2混合于一个容积为2L的密闭容器中发生反应,在2min末时反应恰好达平衡,此时生成了0.8mol NH3.计算该条件下的平衡常数。(写出计算过程,结果保留小数点后一位)
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