题目内容
【题目】NH3可用于制造硝酸、纯碱等,还可用于烟气脱硝、脱硫。
(1)利用氧水吸收烟气中的二氧化硫,其相关反应的主要热化学方程式如下:
SO2(g)+NH3H2O(aq)═NH4HSO3(aq) △H1=akJmol-1
NH3H2O(aq)+NH4HSO3(aq)═(NH4)2SO3(aq)+H2O(l) △H2=bkJmol-1
2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)═2(NH4)2SO4(aq) △H3=ckJmol-1
①反应2SO2(g)+4NH3H2O(aq)+O2(g)═2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的△H=____kJmol-1。
②空气氧化(NH4)2SO3的速率随温度的变化如图所示,则空气氧化(NH4)2SO3的适宜温度为________。
③合成氨用的氢气是以甲烷为原料制得:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g).而混有的CO对合成氨的催化剂有毒害作用,常用乙酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中CO,其反应原理为:
[Cu(NH3)2CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3]CH3COOCO(l) △H<0。
吸收CO后的乙酸二氨合铜(I)溶液经过适当处理后又可再生,恢复其吸收CO的能力以供循环使用,再生的适宜条件是___________________。(填字母)
A.高温、高压B.高温、低压C.低温、低压D.低温、高压
(2)NH3催化氧化可制备硝酸。4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)生成的NO被O2氧化为NO2.其他条件不变时,NO的氧化率[α(NO)]与温度、压强的关系如图所示。则p1____p2(填“>”、“<”或“=”);温度高于800℃时,α(NO)几乎为0的原因是_________。
【答案】 2a+2b+c 60℃ B > 温度高于800℃时,NO2几乎完全分解。
【解析】(1)①已知:ⅰ、SO2(g)+NH3H2O(aq)=NH4HSO3(aq) △H1=akJmol-1,ⅱ、NH3H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(aq)+H2O(l) △H2=bkJmol-1,ⅲ、2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) △H3=ckJmol-1,根据盖斯定律,ⅰ×2+ⅱ×2+ⅲ即得到反应2SO2(g)+4NH3H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的△H=(2a+2b+c)kJmol-1。②根据图1分析,60℃氧化速率最快,则在空气氧化(NH4)2SO3的适宜温度为60℃;③根据[Cu(NH3)2CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3]CH3COOCO(l) △H<0,该反应为熵减小的放热反应,根据平衡移动原理可知再生的适宜条件是升温或减压平衡逆向移动,答案选B。(2)温度相同时p1的一氧化氮的氮率大,所以增大压强平衡正向移动,所以p1>p2;α(NO)几乎为0的原因是无二氧化氮,温度高于800℃时,NO2几乎完全分解。
【题目】C1化学又称一碳化学,研究以含有一个碳原子的物质为原料合成工业产品的有机化学及工艺,因其在材料科学和开发清沽燃料方面的重要作用已发展成为一门学科。燃煤废气中的CO、CO2均能转化为基础化工原料、清洁能源甲醇:
①3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g) + H2O(l) △H1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
Ⅰ.已知:18g水蒸气变成液态水放出44KJ的热量。
化学键 | C-H | C-O | C=O | H-H | O-H |
键能/KJ/mol | 412 | 351 | 745 | 436 | 462 |
则△H1_____________________
Ⅱ.一定条件下,在恒容的密闭容器中投入1molCO 和2mol H2,反应②在催化剂作用下充分反应,CH3OH在平衡混合气中的体积分数在不同压强下随温度的变化如图l所示:
(1)图中压强的相对大小是P1______P2(填“>”“<”或“=”),判断的理由是________
(2)A、B、C三点的化学平衡常数的相对大小K(A)______K(B)_____ K(C)(填“>”“<”或“=”) ,计算C点的压强平衡常数Kp=__________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)
(3)300℃,P2条件下,处于E点时V正________V逆(填“>”“<”或“=”)
(4)某温度下,不能说明该反应己经达到平衡状态的是______________。
a.容器内的密度不再变化
b. 速率之比v(CO):v(H2): v(CH3OH)=l: 2:l
c.容器内气体体积分数不再变化
d. 容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
e.容器内各组分的质量分数不再变化
(5)反应开始至在C点达平衡,各物质的浓度随时间变化曲线如图2所示,保持温度不变,t1时改变条件为_________,此时平衡_______。(填“正向移动”“逆向移动”“不移动” )
Ⅲ.工业上可通过甲醛羰基化法制取甲酸甲酯,25℃时,其反应的热化学方程式为:CH3OH(g)+CO(g) HCOOCH3(g),部分研究如下图所示:
①根据反应体系的压强对甲醇转化率的影响并综合考虑生产成本因素的是_____(填下列序号字母)
a. 3.5×106Pa b. 4.0×106Pac. 5.0×106Pa
②用上述方法制取甲酸甲酯的实际工业生产中,采用的温度是80℃,其理由是_______