题目内容
【题目】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=-92.4KJ/mol,据此回答以下问题:
(1)下列有关该反应速率的叙述,正确的是(选填序号)___________。
a.升高温度可以增大活化分子百分数,加快反应速率
b.增大压强不能增大活化分子百分数,所以不可以加快反应速率
c.使用催化剂可以使反应物分子平均能量升高,加快反应速率
d.在质量一定的情况下,催化剂颗粒的表面积大小,对反应速率有显著影响
(2)根据温度对化学平衡的影响规律可知,对于该反应,温度越高,其平衡常数的值越__________。
(3)某温度下,若把10 mol N2与30 mol H2置于体积为10 L的密闭容器内,反应达到平衡状态时,测得平衡混合气体中氨的体积分数为20%,则该温度下反应的K=___________________(可用分数表示)。
(4)对于合成氨反应而言,下列有关图象一定正确的是(选填序号)_____________。
【答案】ad 小 ac
【解析】
(1)升高温度、增加压强、使用催化剂、增大接触面积均能加快反应速率;
(2)该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动;
(3)K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比;
(4)a.先出现拐点的先达到平衡,则T2大,温度高,平衡逆向移动;
b.平衡时浓度不一定相等;
c.使用催化剂加快反应速率,对平衡无影响;
(1)a.升高温度可以增大活化分子百分数,有效碰撞的次数增加,则加快反应速率,故a正确;
b.增大压强,增大活化分子数目,则加快反应速率,故b错误;
c.使用催化剂,降低反应的活化能,加快反应速率,但反应物分子平均能量不变,故c错误;
d.在质量一定的情况下,催化剂颗粒的表面积大小,对反应速率有显著影响,接触面大,则反应速率大,故d正确;
故答案为:ad;
(2)该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则平衡常数K减小,温度越高,K越小;
故答案为:小;
(3)K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则
,故答案为:。
(4)a.先出现拐点的先达到平衡,则T2大,温度高,平衡逆向移动,与图象一致,故a正确;
b.平衡时浓度不一定相等,平衡浓度取决起始浓度和转化率,图象表示错误,故b错误;
c.使用催化剂加快反应速率,对平衡无影响,平衡时物质的浓度不变,与图象一致,故c正确;
故答案为:ac;
【题目】2018年,美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略,而中国却加大了环保力度,生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。
(1)已知:CO2(g)+H2(g)H2O(g) +CO(g) ΔH1 = +41.1 kJmol-1
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.0 kJmol-1
则CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式:______________________。
(2)工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号)________.
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等 B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变 D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(3)如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度℃ | 250 | 300 | 350 |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①该反应的化学平衡常数表达式为K=_____。
②由表中数据判断该反应的△H_____0(填“>”、“=”或“<”);
③某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则此时的温度为___________℃。
(4)要提高CO的转化率,可以采取的措施是(填字母序号)__________________.
a.增加CO的浓度 b.加入催化剂 c.升温 d.加入H2 e.加入惰性气体 f.分离出甲醇
(5)在一定条件下,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1体系中CO2的平衡转化率()与L和X的关系如图所示,L和X分别表示温度或压强。
①X表示的物理量是_____。
②判断L1与L2的大小关系:L1_____L2(填“<”,“=”或“>”),并简述理由:____________________。