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 N230 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 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;

1a.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;

练习册系列答案
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I.氧气还原法。H2还原NO发生的反应为:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)

1)已知儿种化学键的键能数据如下:

2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=___kJ·mol-1

22NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)的反应速率表达式为v=kc2(NO)·c(H2)(k是速率常数,只与温度有关)。科学研究发现上述反应分两步进行:

反应12NO(g)+H2(g)N2(g)+H2O2(g)

反应2H2O2(g)+H2(g)2H2O(g)

总反应速率由反应较慢的一步决定,由此推知上述两步反应中,活化能较大的是反应___(填“l”或“2”)。c(NO)对总反应速率的影响程度___c(H2)(填“大于”“小于”或“等于”)。

.NH3还原法。在恒容密闭容器中充入NH3NO2,在一定温度下发生反应:8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g)+12H2O(g)

3)下列表明该反应达到平衡状态的是___(填字母)。

A.混合气体密度保持不变 BNO2N2的消耗速率之比为67

C.混合气体中c(N2)=c(NO2) D.混合气体压强保持不变

III.CO还原法。利用高效催化剂处理汽车尾气中的NOCO,发生反应:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH。在2L恒容密闭容器中充人2molCO2molNO,测得NO的转化率与温度、时间的火系如图所示。

4)下列说法正确的是___(填字母)。

A.图像中,T1>T2

B.上述反应在高温下能自发进行

C10min时,T2K下正、逆反应速率相等

D.增大NO的浓度,反应物的转化率增大

5T2K温度下,0-10min内用CO表示的平均反应速率v(CO)=___mol/L-1·min-1T1K温度下,上述反应的平衡常数K=___L·mol-1

6T1K温度下,向平衡后的容器内再加入2molN22molNO,则平衡___(填“向右移动”“向左移动”或“不移动”)。

【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 kJmol1

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ΔH2=90.0 kJmol1

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.CH3OHCOH2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(“=””)

③某温度下,将2molCO6molH2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·mol1体系中CO2的平衡转化率()LX的关系如图所示,LX分别表示温度或压强。

X表示的物理量是_____

②判断L1L2的大小关系:L1_____L2(“<”“=”“>”),并简述理由:____________________

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