摘要:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g).其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:t/K298398498-K/(mol?L-1)2
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已知:N2 (g) +3H2(g)2NH3(g) △H = -92.4 kJ . mol-1。
(1)在500℃、2.02×107Pa和铁催化条件下,于2L密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,10 min 时达到平衡,有0.2 mol NH3生成,则10 min内用氮气表示的该反应的平均速率v(N2)为 ___,H2的转化率为___。
(2)充分反应后,放出的热量___(填“<”、“>”或“=”)92.4 kJ,理由是___。
(3)为有效提高氢气的转化率,实际生产中宜采取的措施有__。
A.降低温度
B.不断补充氮气
C.恒容下充入He来增大压强
D.升高温度
E.原料气不断循环
F.及时移出氨
(4)氨催化氧化制NO是在热的铂铑合金催化作用下进行的,反应为4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),反应过程中合金始终保持红热,该反应的化学平衡常数K的表达式为 ____,当升高温度时,K值___(填“增大”、“减小”或“不变”)。NH3的转化率在温度T1下随反应时间(t)的变化如图所示。其他条件不变,仅改变温度为T2(T2大于T1),在框图中用虚线画出温度T2下NH3的转化率随反应时间变化的预期结果示意图。
(1)在500℃、2.02×107Pa和铁催化条件下,于2L密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,10 min 时达到平衡,有0.2 mol NH3生成,则10 min内用氮气表示的该反应的平均速率v(N2)为 ___,H2的转化率为___。
(2)充分反应后,放出的热量___(填“<”、“>”或“=”)92.4 kJ,理由是___。
(3)为有效提高氢气的转化率,实际生产中宜采取的措施有__。
A.降低温度
B.不断补充氮气
C.恒容下充入He来增大压强
D.升高温度
E.原料气不断循环
F.及时移出氨
(4)氨催化氧化制NO是在热的铂铑合金催化作用下进行的,反应为4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),反应过程中合金始终保持红热,该反应的化学平衡常数K的表达式为 ____,当升高温度时,K值___(填“增大”、“减小”或“不变”)。NH3的转化率在温度T1下随反应时间(t)的变化如图所示。其他条件不变,仅改变温度为T2(T2大于T1),在框图中用虚线画出温度T2下NH3的转化率随反应时间变化的预期结果示意图。
化学一化学与技术
工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
请回答下列问题:
(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:
C0+H2O(g)?CO2+H2 t℃时,向 1L密闭容器中充入0.2molCO和0.3mol水蒸气.反应达到平衡后,体系中c(H2)=0.12mol?L-1,该温度下此反应的平衡常数K= (填计算结果).
(2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1 573K (填“>”、“<”或“=”
(3)废水中的N、P元素是造成水体富营养化的关键因素,化工厂排放的废水中常含有较多的NH4+和PO43-,一般可以通过两种方法将其除去.
①方法一:将Ca(OH)2或CaO投加到待处理的废水中,生成磷酸钙从而进行回收.当处理后的废水中c(Ca2+)=2×10-7mol/L时,处理后的废水中c(PO43-)≤ mol/L.(已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-33)
②方法二:在废水中加入镁矿工业废水,就可以生成髙品位的磷矿石一鸟粪石,反应的离子方程式为Mg2++NH4++PO43-═MgNH4PO4↓.该方法中需要控制污水的pH为7.5?10,若pH高于10.7,鸟粪石的产量会大大降低.其原因可能为 ,与方法一相比,方法二的优点为 .
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工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
请回答下列问题:
(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:
C0+H2O(g)?CO2+H2 t℃时,向 1L密闭容器中充入0.2molCO和0.3mol水蒸气.反应达到平衡后,体系中c(H2)=0.12mol?L-1,该温度下此反应的平衡常数K=
(2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1
T/K | T1 | 573 | T2 |
K | 1.00×107 | 2.45×105 | 1.88×103 |
①方法一:将Ca(OH)2或CaO投加到待处理的废水中,生成磷酸钙从而进行回收.当处理后的废水中c(Ca2+)=2×10-7mol/L时,处理后的废水中c(PO43-)≤
②方法二:在废水中加入镁矿工业废水,就可以生成髙品位的磷矿石一鸟粪石,反应的离子方程式为Mg2++NH4++PO43-═MgNH4PO4↓.该方法中需要控制污水的pH为7.5?10,若pH高于10.7,鸟粪石的产量会大大降低.其原因可能为
化学反应原理中涉及很多常数,下列说法错误的是( )
A、反应N2(g)+3H2(g)
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B、化学平衡常数、弱电解质的电离平衡常数、溶度积常数均只受温度的影响 | |||||
C、对于弱电解质的电离平衡常数,当温度一定时,电离平衡常数越小,其酸性越强 | |||||
D、将AgNO3溶液和KCl溶液混合后,若c(Ag+)?c(Cl-)<KSP(AgCl),则溶液中无沉淀生成 |
化学反应原理中涉及很多常数,下列说法错误的是 | |
[ ] | |
A. |
反应N2(g)+3H2(g)2NH3的化学平衡常数表达式为K= |
B. |
化学平衡常数、弱电解质的电离平衡常数、溶度积常数均只受温度的影响 |
C. |
对于弱电解质的电离平衡常数,当温度一定时,电离平衡常数越小,其酸性越强 |
D. |
将AgNO3溶液和KCl溶液混合后,若c(Ag+)·c(Cl-)<KSP(AgCl),则溶液中无沉淀生成 |