题目内容

【题目】一定温度下,向一个容积为2 L的真空密闭容器中(事先装入催化剂)通入1 mol N2和3 mol H2,3 min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.7倍,在此时间内v(H2)是

A. 0.1mol/(L·min) B. 0.2mol/(L·min)

C. 0.3mol/(L·min) D. 0.6mol/(L·min)

【答案】C

【解析】

3min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.7倍,因为同温同体积条件下气体的压强之比等于其物质的量之比,所以3min后时容器内混合气体的物质的量为(1+3)×0.7=2.8mol,根据反应:N2+3H22NH3可知,设氢气的变化量为xmol,则:3:(1+3-2)=x:(1+3-2.8),x=1.8mol,所以3 min内v(H2)=1.8/(2×3) mol/(L·min)= 0.3mol/(L·min), C正确;
综上所述,本题选C。

练习册系列答案
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【题目】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(COH2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:

(1)CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。

已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol1

C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol1

C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol1

该催化重整反应的ΔH==______ kJ·mol1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____(填标号)。

A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压

某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为_______mol2·L2

(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。

相关数据如下表:

积碳反应

CH4(g)=C(s)+2H2(g)

消碳反应

CO2(g)+C(s)=2CO(g)

ΔH/(kJ·mol1)

75

172

活化能/

(kJ·mol1)

催化剂X

33

91

催化剂Y

43

72

由上表判断,催化剂X____Y(填优于劣于),理由是_________________。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________填标号)。

A.KK均增加 B.v减小,v增加

C.K减小,K增加 D.v增加的倍数比v增加的倍数大

在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________

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