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[原料气成分(体积分数):SO2:7%,O2:11%,N2:82%;压强:0.1Mpa]
温度/℃ | 400 | 450 | 500 | 525 | 550 | 575 | 600 | 650 | 1 000 |
转化率/% | 99.2 | 97.5 | 95.8 | 93.5 | 90.5 | 85.6 | 79.9 | 73.7 | 58.5 |
SO2接触氧化是一个放热反应。根据化学平衡理论判断,此反应在温度较低的条件下最为有利。但为什么实际生产中,选定400—500 ℃作为操作温度?
(2)压强对SO2平衡转化率的影响的有关参数如下表[原料气成分同第(1)题]
压强/Mpa 转化率/% 温度/℃ | 0.1 | 0.5 | 1 | 10 |
400 | 99.2 | 99.6 | 99.7 | 99.9 |
500 | 93.5 | 96.9 | 97.8 | 99.3 |
600 | 73.7 | 85.8 | 89.5 | 96.4 |
根据化学平衡理论,考虑综合经济效益,结合表中数据,分析回答为什么SO2接触氧化在常压下进行。
科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出组成N4H4(SO4)2的物质,经测定,该物质易溶于水,在水中以SO42-和N4H44+两种离子形式存在,植物的根系极易吸收N4H44+,但它遇到碱时,会生成一种形似白磷的N4分子,N4分子不能被植物吸收。
请回答下列问题:
(1)N4和N2的关系正确的是___________(填序号);
A.同种单质 B.同位素 C.同分异构体 D.同素异形体
(2)N4H4(SO4)2__________(填“能”或“不能”)和草木灰混合施用;
(3)已知白磷、NH+4、N4H4+4的空间构型均为四面体,NH+4的结构式为
![]()
(→表示共用电子对由N原子单方面提供),白磷(P4)的结构式为 ![]()
请画出N4H4+4的结构式_____________________________。
(4)已知液氨中存在着平衡2NH3
NH4++NH2-。科学家在液氨中加入氢氧化铯(CsOH)和特殊的吸水剂,使液氨中的NH4+生成N4分子,请写出液氨与氢氧化铯反应的化学方程式:_________________ ________________。
(5)NH3?H2O的电离方程式为NH3?H2O NH
+OH-,试判断NH3溶于水后,形成的NH3?H2O的合理结构是 。(填a或b)
![]()
(1)目前,用超临界CO2(其状态介于气态和液态之间)代替氟利昂作冷剂已成为一种趋势,这一做法对环境的积极意义在于__________________________。
(2)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多,如
(3)为探究用CO2来生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:
在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
②该反应的平衡常数表达式为_________,升高温度,平衡常数的数值将_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_____________.
A.升高温度
B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离
D.再充入1molCO2和3molH2
(4)氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化学方程式如下: N2(g)+3H2(g)
△H=-93.4kJ/mol
①当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如下图所示。
_______________。
(5)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2.某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料.已知该反应的阳极反应为:4OH-―4e-=O2↑+2H2O,则阴极反应式为__________________________.有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO的污染.请你判断是否可行并说出理由_________________________________________.
(1)计算反应开始10分钟内,NH3的平均反应速率
(2)反应处于平衡状态的时间是:
(3)图中10~20分钟曲线发生变化的可能原因是
(4)第25分钟,平衡改变的条件是
(5)判断该反应达到平衡状态的标志是
a.N2和NH3浓度相等
b.NH3百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变
d.NH3的生成速率与H2的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变.
(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K=
| [H2][CO] |
| [H2O] |
它所对应的化学反应为:
(2)已知在一定温度下,各反应的平衡常数如下:
C(s)+CO2(g)?2CO(g),K1 ①
CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),K2 ②
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g),K3 ③
则K1、K2、K3,之间的关系是:
反应①的平衡常数K随温度的升高而
一定温度下,在三个容积均为2L的容器中均进行着③反应,各物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示.请填写表中相应的空格.
| 容器编号 | n(C)mol | n(H2O)mol | n(CO)mol | n(H2)mol | v正、v逆比较 |
| Ⅰ | 0.2 | 0.12 | 1.20 | 0.20 | v正=v逆 |
| Ⅱ | 0.16 | 0.20 | 0.40 | 0.80 | v正 > > v逆 |
| 0.2×0.4 |
| 0.1 |
| 0.2×0.4 |
| 0.1 |
(3)该产业链中氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等.对反应N2O4(g)?2NO2(g)△H>O,在温度为T1、T2时,平衡体系中N02的体积分数随压强变化曲线如图2所示.下列说法正确的是
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(4)如果(3)中的反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2O4、NO2的量),反应速率v与时间t关系如右图所示.图中t4时引起平衡移动的条件可能是