题目列表(包括答案和解析)
合成氨工业对化学工业和国防工业有重要的意义,对我国实现农业现代化起着重要的作用。关于合成氨工业的说法正确的是
A.合成氨反应一般选择在500℃左右的温度下进行,只是因为考虑到催化剂的催化活性
B. 合成氨工业必须使用铁触媒作催化剂
C.目前我国的合成氨工业一般采用的条件是:T,500℃左右;P,20MPa―50 MPa ,这时平衡混合物中氨的体积分数已接近100%
D.有研究表明,在400℃、压强超过200MPa时,不必使用催化剂氨的合成反应就能顺利进行
(13分)
合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H= -92.4 kJ/mol 据此回答以下问题:
(1)合成氨工业采取的下列措施中,不能用勒沙特列原理解释的是 (填序号)。
①反应压强为20Mpa~50Mpa ②500℃的高温 ③铁触媒作催化剂 ④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,未反应的N2、H2循环到合成塔中。
(2)一定条件下NH3的平衡体积分数随n(N2)变化如图所示[来源:ZXXK](T-温度)。则T2 T1(填>、=、<),判断的依据是:
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(3)合成氨气所需的氢气可以由水煤气分离得到。涉及反应信息如下:
反应一:C(s)+H2O(g)
H2(g)+CO(g)
平衡常数K1
反应二:CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) 平衡常数K2
① K1的表达式:K1=
②将一定量的H2O(g)和CO(g)分别通入到体积为1L的密闭容器中,在不同条件下进行反应,得到以下三组数据:
|
实验组别 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol[来源:] |
达到平衡所需时间/min |
||
|
H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
|
1 |
650 |
1 |
2 |
0.8 |
1.2 |
5 |
|
2 |
900 |
0.5 |
1 |
0.2 |
0.8 |
3 |
|
3 |
T |
a |
b |
c |
d |
t |
(Ⅰ)实验1中,用CO2表示反应开始到平衡的平均反应速率为
(Ⅱ) 在实验3,当a=0.5、b=1时,要使c、d数据与实验2相同,且t<3,可以采取的措施为 (填序号)
A.其它条件不变温度T<900℃ B.其它条件不变温度T>900℃
C.充入一定量氖气 D.使用高效催化剂
(Ⅲ)对于反应二,当升高温度时K2 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(14分,每空2分)
I.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H= -92.4 kJ/mol 据此回答以下问题:
(1)为了提高氨气的产率,可以选择的方法是 _______ (填序号,错选扣分)。
① 升高温度 ② 增大压强 ③ 使用催化剂 ④ 及时分离出NH3
(2)对在密闭容器中进行的可逆反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),下列哪种情况下,
说明该反应已经达到化学平衡状态____________________________________。
①N2的正反应速率是NH3的逆反应速率的1/2
②在恒容条件下,混合气体的压强保持不变
③N2、H2、NH3的物质的量之比为1:3:2
④单位时间内每生成3mol H2的同时有2mol NH3生成
⑤3mol N-N键断裂,同时有6mol N-H键断裂
(3)一定条件下,NH3在固定体积的密闭容器中发生分解反应(△H>0)并达平衡后,仅改变下表中反应条件x,该平衡体系中随x递增y递减的是________________(选填序号)。
|
选项 |
a |
b |
c |
d |
|
x |
温度 |
温度 |
加入H2的物质的量 |
加入NH3的物质的量 |
|
y |
NH3的物质的量 |
平衡常数K |
NH3的转化率 |
生成物物质的量总和 |
II.(1)在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应:
2IO3-+5SO32-+2H+===I2+5SO42-+H2O
生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
某同学设计实验如下表所示:
|
|
0.01mol·L-1 KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL |
0.01mol·L-1 Na2SO3溶液的体积/mL |
H2O的体积 /mL |
实验 温度 /℃ |
溶液出现蓝色时所需时间/s |
|
实验1 |
5 |
V1 |
35 |
25 |
--------- |
|
实验2 |
5 |
5 |
40 |
25 |
---------- |
|
实验3 |
5 |
5 |
V2 |
0 |
----------- |
该实验的目的是_______________________________________________________________
________________________________________________;
表中V1=___________mL.
(2)可逆反应C(s)+H2O(g)
H2(g)+CO(g),△H>0达到平衡后,改变某一外界条件(不改变物质的量的条件下),反应速率
与时间t的关系如右图。
①图中t4到t6段时引起平衡移动的条件可能是 ;
②图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是 。
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(13分)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H= -92.4 kJ/mol 据此回答以下问题:
(1)合成氨工业采取的下列措施中,不能用勒沙特列原理解释的是 (填序号)。
①反应压强为20Mpa~50Mpa ②500℃的高温 ③铁触媒作催化剂 ④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,未反应的N2、H2循环到合成塔中。
(2)一定条件下NH3的平衡体积分数随n(N2)变化如图所示(T-温度)。则T2 T1(填>、=、<),判断的依据是:
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(3)合成氨气所需的氢气可以由水煤气分离得到。涉及反应信息如下:
反应一:C(s)+H2O(g)
H2(g)+CO(g)
平衡常数K1
反应二:CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) 平衡常数K2
① K1的表达式:K1=
②将一定量的H2O(g)和CO(g)分别通入到体积为1L的密闭容器中,在不同条件下进行反应,得到以下三组数据:
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实验组别 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
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H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
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1 |
650 |
1 |
2 |
0.8 |
1.2 |
5 |
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2 |
900 |
0.5 |
1 |
0.2 |
0.8 |
3 |
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3 |
T |
a |
b |
c |
d |
t |
(Ⅰ)实验1中,用CO2表示反应开始到平衡的平均反应速率为
(Ⅱ) 在实验3,当a=0.5、b=1时,要使c、d数据与实验2相同,且t<3,可以采取的措施为 (填序号)
A.其它条件不变温度T<900℃ B.其它条件不变温度T>900℃
C.充入一定量氖气 D.使用高效催化剂
(Ⅲ)对于反应二,当升高温度时K2 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(14分,每空2分)
I.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92.4 kJ/mol 据此回答以下问题:
(1)为了提高氨气的产率,可以选择的方法是 _______ (填序号,错选扣分)。
① 升高温度 ② 增大压强 ③ 使用催化剂 ④ 及时分离出NH3
(2)对在密闭容器中进行的可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列哪种情况下,
说明该反应已经达到化学平衡状态____________________________________。
①N2的正反应速率是NH3的逆反应速率的1/2
②在恒容条件下,混合气体的压强保持不变
③N2、H2、NH3的物质的量之比为1:3:2
④单位时间内每生成3mol H2的同时有2mol NH3生成
⑤3mol N-N键断裂,同时有6mol N-H键断裂
(3)一定条件下,NH3在固定体积的密闭容器中发生分解反应(△H>0)并达平衡后,仅改变下表中反应条件x,该平衡体系中随x递增y递减的是________________(选填序号)。
| 选项 | a | b | c | d |
| x | 温度 | 温度 | 加入H2的物质的量 | 加入NH3的物质的量 |
| y | NH3的物质的量 | 平衡常数K | NH3的转化率 | 生成物物质的量总和 |
II.(1)在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应:
2IO3-+5SO32-+2H+===I2+5SO42-+H2O
生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
某同学设计实验如下表所示:
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| 0.01mol·L-1 KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL | 0.01mol·L-1 Na2SO3溶液的体积/mL | H2O的体积 /mL | 实验 温度 /℃ | 溶液出现蓝色时所需时间/s |
| 实验1 | 5 | V1 | 35 | 25 | --------- |
| 实验2 | 5 | 5 | 40 | 25 | ---------- |
| 实验3 | 5 | 5 | V2 | 0 | ----------- |
该实验的目的是_______________________________________________________________
________________________________________________;
表中V1=___________mL.
(2)可逆反应C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g),△H>0达到平衡后,改变某一外界条件(不改变物质的量的条件下),反应速率
与时间t的关系如右图。
①图中t4到t6段时引起平衡移动的条件可能是 ;
②图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是 。
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