氨有廣泛的用途,可用于制造化肥、硝酸等工業(yè)產(chǎn)品。
已知合成氨的反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=-92.4kJ?mol-1
在2.0L的恒容密閉容器中,充入0.8molN2、1.6molH2和固體催化劑進(jìn)行合成。
(1)在不同溫度下達(dá)到平衡時測得NH3的體積分?jǐn)?shù)如表所示:
T/℃ | 200 | 300 | 400 |
NH3的體積分?jǐn)?shù) | a1 | a2 | 25% |
>
>
a2 (填“>”、“<”或“=”)。(2)合成氨的反應(yīng)在一定溫度下達(dá)到平衡,此時NH3的體積分?jǐn)?shù)為20%。求此溫度下反應(yīng)2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)K(寫出計算過程)。
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(3)以CO2和NH3為原料生產(chǎn)尿素[化學(xué)式為:CO(NH2)2]的主要反應(yīng)如下:
①2NH3(g)+CO2(g)═NH2CO2NH4(s) ΔH1=-159.47kJ?mol-1
②NH2CO2NH4(s)═CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2=+72.49kJ?mol1
寫出以CO2和NH3為原料生產(chǎn)CO(NH2)2 的熱化學(xué)方程式:
2NH3(g)+CO2(g)═CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH=-231.96kJ/mol
2NH3(g)+CO2(g)═CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH=-231.96kJ/mol
。(4)氨催化氧化制硝酸中的主要反應(yīng)為:4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)ΔH<0。在溫度T1時NH3的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間(t)的變化如圖所示。其他條件不變,僅改變溫度為T2(T2>T1)。請在圖中畫出NH3的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間變化的預(yù)期結(jié)果示意圖,并進(jìn)行必要標(biāo)注。 。
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計算;熱化學(xué)方程式.
【答案】>;;2NH3(g)+CO2(g)═CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH=-231.96kJ/mol;
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【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/9/14 1:0:8組卷:4引用:1難度:0.6
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
(3)在800℃時,=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始壓強(qiáng)為P,一段時間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M(fèi)是電源的
②陽極電極反應(yīng)式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( )
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是( )發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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