题目内容

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。 合成塔中发生反应为:    N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)   △H<0

(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)   △H>0

①t℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后,

体系中c(H2)=0.12mol·L-1。

该温度下此反应的平衡常数K =                           。

②保持温度不变,向上述平衡体系中再加入0.1mol CO,当反应重新建立平衡时,

水蒸气的总转化率α (H2O)           。

(2)下表为不同温度下合成氨反应的平衡常数。由表可推知T1      573K(填“>”、“<”或“=”)。

T/K

T1

573

T2

K

1.00×107

2.45×105

1.88×103

(3)673K,30MPa下n(NH3) 和n(H2) 随时间变化

的关系如下图所示依据上图,下列有关叙

述正确的是(填写序号)                  。 

A.c点表示n(NH3)和n (H2)相等     

B.c点表示NH3生成速率与NH3分解速率相同

C.e点和d点时反应的平衡常数相同   

D.c点时正反应速率大于逆反应速率

(4)用NO2溶于水制硝酸:3NO2+H2O2HNO3+NO。从生产流程看,吸收塔中需

要补充空气,其原因用化学平衡移动的理论进行解释是                                       

                                                             。

(5)硝酸厂的尾气含有氮氧化物,不经处理直接排放将污染空气。目前科学家探索

利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为:

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);  △H=-574kJ·mol-1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);   △H=-1160kJ·mol-1

则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:

                                                                  。

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(1)①1 (2分) ②50%  (2分)     (2)< (2分)

(3)ACD (3分,答对1个给2分,错选B从得分中扣2分) 

(4)充入空气,NO转化为NO2,有利于提高原料利用率 (2分)

(5)CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)   △H=-867kJ/mol   (2分) 

练习册系列答案
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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)
ad
ad
.
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)①该反应的化学平衡常数表达式为K=
c2(NH3)
c(N2)c3(H2)
c2(NH3)
c(N2)c3(H2)
.
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
小
小

(3)某温度下,若把10mol N2与30mol H2 置于体积为10L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=
1
12
1
12
(可用分数表示).能说明该反应达到化学平衡状态的是
bd
bd
(填字母).
a.容器内的密度保持不变               b.容器内压强保持不变
c.υ正(N2)=2υ逆(NH3)             d.混合气体中 c(NH3)不变
(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)
ac
ac
.


(5)相同温度下,有恒容密闭容器A和恒压密闭容器B,两容器中均充入1mol N2和3molH2,此时两容器的体积相等.在一定条件下反应达到平衡状态,A中NH3的体积分数为a,放出热量Q1kJ;B中NH3的体积分数为b,放出热量Q2kJ.则:
a
<
<
b(填>、=、<),Q1
<
<
 Q2(填>、=、<),Q1
<
<
92.4(填>、=、<).

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